Книга: Когнитивная наука Основы психологии познания том 1 Величковский Б М

FOUNDATIONS OF HUMAN SCIENCES SERIES

Boris M. Velichkovsky

COGNITIVE SCIENCE:

FOUNDATIONS OF EPISTEMIC PSYCHOLOGY

Volume 1

The monograph describes in details methods and results of interdisciplinary studies of cognitive processes in humans. The emphasis is on the processes of perception and action, attention and consciousness, memory and knowledge representation, communication and thinking, interaction of affect and intellect as well as on philosophical, methodological and applied problems that are central for contemporary cognitive science. The monograph is of major interests for a broad readership from disciplines ranging from psychology, linguistics and philosophy to neurosciences, artificial intelligence and human factors engineering. It can be recommended as an advance textbook for undergraduate and graduate students in all these areas.

Boris M. Velichkovsky, Ph.D., Dr. habil., Professor and Head of the Institute for Work, Organizational and Social Psychology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Dresden University of Technology. Past President of the Division of Cognitive Psychology, International Association of Applied Psychology. Interim President of the Association for Cognitive Studies. Member of the European Steering Committee for Cognitive Science. Leading expert of the EU Commission (Program NEST: New and Emerging Sciences and Technologies).

Борис M. ВЕЛИЧКОВСКИЙ

КОГНИТИВНАЯ НАУКА

ОСНОВЫ ПСИХОЛОГИИ ПОЗНАНИЯ

Том 1

Рекомендовано Советом психологии УМО

по классическому университетскому образованию

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений ,

обучающихся по направлению и специальностям психологии

ACADEMA

Москва 2006

смысл

УДК 159.947.5(075.8) ББК 88.3я73 В276

Серия «Основы современного человекознания»

Охраняется законодательством РФ об авторском праве.

Воспроизведение всей книги или какой-либо ее части

без письменного разрешения издательства воспрещается

Рецензенты:

доктор биологических наук К.В.Анохин,

доктор психологических наук В.А.Иванников,

доктор филологических наук А. Е. Кибрик

Величковский Б.М.

В276 Когнитивная наука : Основы психологии познания : в 2 т. — Т. 1 / Борис М. Величковский. — М. : Смысл : Издательский центр «Академия», 2006. — 448 с.

ISBN 5-89357-217-3 («Смысл», т. 1)

ISBN 5-7695-2984-9 (Изд. центр «Академия», т. 1)

В первой на русском языке книге по когнитивной науке изложены результаты междисциплинарных исследований познавательных процессов у человека. Под­робно рассмотрены восприятие и действие, внимание и сознание, речевое обще­ние и мышление, память и представление знаний, взаимодействие интеллекта и аффекта, а также философские и прикладные проблемы, стоящие перед когни­тивной наукой.

Для психологов, лингвистов, информатиков, физиологов, философов и всех специалистов, работа которых связана с учетом познавательных возможностей человека, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей, уг­лубленно изучающих эту область.

УДК 159.947.5(075.8) ББК 88.3я73

ISBN 5-89357-217-3 («Смысл», т. 1)

ISBN 5-7695-2984-9 (Изд. центр «Академия», т. 1)

ISBN 5-89357-216-5 («Смысл») © Величковский Б.М., 2006

ISBN 5-7695-2983-0 (Изд. центр «Академия») © Издательство «Смысл», 2006

СОДЕРЖАНИЕ

ТОМ1

ОТ АВТОРА...................................................................................... 10

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................... 14

ГЛАВА 1. ИСТОКИ КОГНИТИВНОЙ НАУКИ.......................... 24

1.1 Основные философские традиции........................................... 27

1.1.1 Культ механического естествознания........................ 27

1.1.2 Эмпиризм и рационализм............................................ 31

1.1.3 Критика самонаблюдения и чистого разума.............. 36

1.2Ранняя экспериментальная психология................................... 40

1.2.1 Первые методические подходы.................................. 40

1.2.2 Вильгельм Вундт и основание психологии................ 42

1.2.3 Первый кризис научной психологии........................... 46

1.3 Поведенческие и физикалистские направления...................... 53

1.3.1 Психология как наука о поведении и физических
гештальтах................................................................... 53

1.3.2 Опыт галилеевской перестройки психологии............ 57

1.3.3 Второй кризис научной психологии........................... 61

1.4Европейский идеал романтической науки.............................. 69

1.4.1 Романтизм как антитезис позитивизму....................... 69

1.4.2 От натурфилософии к нейропсихологии.................... 76

1.4.3 Вклад физиологии и психологии деятельности.......... 81

ГЛАВА 2. ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОДХОДОВ ............................... 90

2.1 Информационный подход........................................................ 93

2.1.1 Кибернетика и статистическая теория связи.............. 93

2.1.2 Инженерная психология и ее эволюция...................... 97

2.1.3 Поиски ограничений пропускной способности........ 103

2.2Компьютерная метафора....................................................... 108

2.2.1 Ментальные модели и аналогия с компьютером..... 108

2.2.2 «Когнитивная психология» Улрика Найссера.......... 116

2.2.3 Принципы символьного подхода.............................. 118

2.3Модулярность познания и коннекционизм........................... 126

2.3.1 Идея специализации обработки................................. 126

2.3.2 Гипотеза модулярности: вклад Джерри Фодора...... 129

2.3.3 Нейронные сети в психологии................................... 135

2.4Усиливающееся влияние нейронаук...................................... 141

2.4.1 Интерес к нейропсихологическим данным............... 141

2.4.2 Новые методы и старые проблемы........................... 146

2.4.3 Нейробиологические модели познания.................... 153

ГЛАВА 3. СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ........ 162

3.1Пространство и время восприятия........................................ 165

3.1.1 Зрительная пространственная локализация.............. 165

3.1.2 Восприятие движения и времени............................... 174

3.1.3 Перцептивные взаимодействия и маскировка.......... 187

3.2Взлет и падение «иконы»....................................................... 194

3.2.1 Иконическая память................................................... 194

3.2.2 Эхоическая память..................................................... 199

3.2.3 Микрогенез как альтернатива.................................... 202

3.3Распознавание конфигураций................................................ 208

3.3.1 Традиционные психологические подходы............... 208

3.3.2 Влияние нейронаук и информатики.......................... 216

3.3.3 Роль предметности и семантический контекст........ 222

3.4. Восприятие и действие.......................................................... 233

3.4.1Сенсомоторные основы восприятия

(и наоборот)............................................................... 233

3.4.2 Уровни восприятия..................................................... 241

3.4.3 Развитие и специализация восприятия...................... 249

ГЛАВА 4. СОЗНАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЕЙСТВИЯ .................. 256

4.1 Селективность восприятия и структурные модели.............. 259

4.1.1 Определение понятий и ранние модели................... 259

4.1.2 Где расположен фильтр?........................................... 264

4.1.3 Зрительное селективное внимание........................... 271

4.2 «Творческий синтез» как альтернатива................................. 280

4.2.1 Позитивная трактовка внимания............................... 280

4.2.2 Внимание как умственное усилие

и ресурсные модели................................................... 285

4.2.3 Проблема интеграции признаков.............................. 291

4.3Автоматические и контролируемые процессы..................... 299

4.3.1 Внимание как внутренний контроль......................... 299

4.3.2 Критерии выделения автоматизмов.......................... 305

4.3.3 Двухуровневые модели, их критика

и альтернативы........................................................... 309

4.4 Сознание и внимание в структуре деятельности................. 319

4.4.1 Непроизвольное (экзогенное) внимание................... 319

4.4.2 Произвольное внимание и контроль действия......... 327

4.4.3 Нейрофилософия и нейропсихология сознания....... 334

ГЛАВА 5. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПАМЯТИ ...... 346

5.1 Основные подходы и феномены............................................ 349

5.1.1 Анализ ошибок: узнавание и воспроизведение......... 349

5.1.2 Анализ времени реакции: поиск в памяти................. 356

5.1.3 Непрямые методы: имплицитная память.................. 361

5.2 Теории непосредственного запоминания.............................. 367

5.2.1 Трехкомпонентные модели........................................ 367

5.2.2 Теория уровней обработки........................................ 375

5.2.3 Эволюция модели рабочей памяти............................ 382

5.3Системы и уровни памяти...................................................... 391

5.3.1 Теория двойного кодирования................................... 391

5.3.2 Системы памяти: модель 2000+................................ 399

5.3.3 От уровней памяти к стратификации познания........ 408

5.4Память в повседневном контексте......................................... 414

5.4.1 Амнезии обыденной жизни........................................ 414

5.4.2 Обучение и формирование навыков.......................... 424

5.4.3 Развитие, старение и распад...................................... 436

СОДЕРЖАНИЕ ВТОРОГО ТОМА

ГЛАВА 6. КАТЕГОРИЗАЦИЯ

И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ ............................................... 10

6.1 Формальные и эмпирические подходы................................... 13

6.1.1 Логика и проблема имплицитного знания.................. 13

6.1.2 Психологические методы исследования..................... 22

6.1.3 Нейропсихологические исследования........................ 27

6.2 Категориальная организация знаний....................................... 31

6.2.1 Семантические сети и пространства........................... 31

6.2.2 Понятия базового уровня............................................ 34

6.2.3 Роль примеров и ситуативных факторов.................... 38

6.3Межкатегориальная организация............................................. 44

6.3.1 Онтологии, схемы и образы........................................ 44

6.3.2 Репрезентация пространственного окружения........... 57

6.3.3 Сценарии и грамматики историй................................. 62

6.4От представления знаний к мышлению................................... 69

6.4.1 Глобальные когнитивные модели................................ 69

6.4.2 Теория перцептивных символьных систем................. 76

6.4.3 Наивная физика и психология обыденного сознания ... 82

ГЛАВА 7. КОММУНИКАЦИЯ

И РЕЧЕВАЯ АКТИВНОСТЬ ........................................................... 92

7.1Восприятие и порождение речи.............................................. 95

7.1.1 Фонологическое восприятие....................................... 95

7.1.2 Развитие языка и речевых действий.......................... 101

7.1.3 Нейропсихологические синдромы и модели
порождения................................................................. ПО

7.2Анализ процессов чтения....................................................... 117

7.2.1 Развитие навыков чтения.......................................... 117

7.2.2 Модели и нейропсихология чтения.......................... 123

7.2.3Движения глаз при чтении......................................... 127

7.3 Когнитивные исследования грамматики............................... 131

7.3.1 Проверка трансформационной модели..................... 131

7.3.2 От глубинной семантики к когнитивной

грамматике................................................................. 139

7.3.3Современные модели и данные
нейролингвистики...................................................... 149

7.4Прагматика коммуникативных ситуаций.............................. 154

7.4.1 Принцип кооперативности и понимание................... 154

7.4.2 Несовпадение значения и смысла............................. 161

7.4.3 Технологические применения прагматики............... 169

ГЛАВА 8. МЫШЛЕНИЕ И МЕТАПОЗНАНИЕ .......................... 176

8.1Высшие познавательные функции......................................... 179

8.1.1 Разнообразие подходов и моделей........................... 179

8.1.2 Мышление и речь — мышление для речи................ 188

8.1.3 Метапознание и творческое воображение................ 196

8.2Процессы и модели умозаключений..................................... 206

8.2.1 Индукция, аналогия и прогноз................................... 206

8.2.2 Дедуктивные умозаключения.................................... 215

8.2.3 Специализация и прагматика умозаключений.......... 221

8.3 Процессы решения задач...................................................... 229

8.3.1 Решение малых мыслительных задач....................... 229

8.3.2 Сложные проблемы, творчество и открытие............ 235

8.3.3 Решение задач экспертами......................................... 244

8.4. Принятие решений и структура интеллекта........................ 250

8.4.1 Эвристики и принятие решений................................ 250

8.4.2 Новые веяния в исследованиях решений.................. 257

8.4.3 Функциональная структура интеллекта.................... 268

ГЛАВА 9. ПЕРСПЕКТИВЫ КОГНИТИВНОЙ НАУКИ ............ 280

9.1 От дуализма Декарта к новой монадологии......................... 283

9.1.1 Третий кризис научной психологии.......................... 283

9.1.2 Произвольность формальных моделей..................... 289

9.1.3 Нейрокогнитивизм и теория идентичности.............. 294

9.2Перспектива методологического солипсизма...................... 301

9.2.1 Искусственный интеллект и человеческий разум.... 301

9.2.2 Философия искусственного интеллекта................... 307

9.2.3 Виртуальные формы жизни....................................... 314

9.3 Перспектива прямого реализма............................................. 319

9.3.1 Экологический подход: вклад Джи Джи Гибсона.... 319

9.3.2 Исследования ситуативного действия...................... 325

9.3.3 Телесная заземленность познания............................. 330

9.4Перспектива методологического плюрализма..................... 335

9.4.1 Разнообразие подходов и моделей............................ 335

9.4.2 Вертикальная интеграция и парадигмы развития..... 344

9.4.3 Когнитивно-аффективная наука................................. 355

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................ 372

ЛИТЕРАТУРА.................................................................................. 380

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ....................................................... 410

ОТ АВТОРА

Каждый, кто изучает познавательные возможности человека или просто интересуется особенностями «человеческого фактора», должен разби­раться в том клубке идей, методов и фактов, который принято называть сегодня «когнитивной наукой». С 1980-х годов это междисциплинарное направление присутствует, а иногда и доминирует, в программах уни­верситетской подготовки психологов, лингвистов, нейрофизиологов, философов, информатиков, антропологов и экономистов по всему миру. Если вынести за скобки все, что может быть просто проявлением моды, то остается некоторый «сухой остаток», который сводится к сле­дующему. Во-первых, замечательно, что науки в своем развитии могут не только бесконечно делиться, но и объединяться. Во-вторых, такое объединение ресурсов отдельных дисциплин обещает продвижение в решении крупных фундаментальных и практических задач. Человек, по словам Платона, мера всех вещей. Как раз то, что, с точки зрения усто­явшихся представлений, совсем или почти недоступно измерению в са­мом человеке — скорость восприятия и мысли, объем и содержание со­знания, основания для субъективных предпочтений и принимаемых решений, — составляет предмет когнитивных исследований.

Разумеется, я попытался рассказать об истории, современном со­стоянии и перспективах когнитивного подхода с позиций моих знаний и интересов, опираясь на контекст современной психологии. Остается надеяться, что друзья и коллеги в соседних дисциплинах воспримут это как творческий вызов и вскоре на русском языке появятся многочислен­ные руководства, освещающие когнитивные исследования из несколь­ко отличных перспектив лингвистики, нейрофизиологии, философии, искусственного интеллекта, нейроинформатики, антропологии, эконо­мики и т.д. В любом случае можно быть уверенным, что вклад научной психологии в это общее развитие оказался достаточно весомым, чем и оправдывается двойное название книги.

Как и в случае первого варианта моей книги («Современная когни­тивная психология», изд-во МГУ, 1982), главной ее задачей было помочь русскоязычному читателю познакомиться с понятиями, фактическим материалом и проблемами когнитивных исследований в психологии. Та­кая помощь представляется сегодня более необходимой, чем когда-либо. Текущая исследовательская литература слишком специальна: без доста­точного знания языков и разнообразных, часто весьма специфических традиций конфронтация с ней может лишь отбить желание работать в этой области. Многочисленные зарубежные учебники, как правило, ма-10 лопригодны для этой цели — большинство из них трактует материал по-

верхностно и догматично. Как заметил однажды американский философ и историк науки Томас Кун, типичные учебники «сужают ощущение ис­тории данной дисциплины, а затем подсовывают суррогаты вместо обра­зовавшихся пустот» (русский перевод: Кун, 1977, с. 181).

Я попытался совместить позитивное изложение когнитивных ис­следований с их критическим анализом. Этот прием, надо сказать, рас­считан на зрелого читателя. Идеальный читатель должен был бы вынес­ти из работы с этой книгой уважительное отношение к добытым знаниям вместе с пониманием того, что пресловутые «Монбланы фактов» все еще разделены в когнитивной науке широкими равнинами terra incognita . Бо­лее того, чем больше мы узнаем, тем более обширными оказываются эти неизведанные территории. Как каждому автору, мне хотелось рассказать и о собственных научных результатах, связанных прежде всего с изучени­ем следов эволюционной организации в работе познавательных меха­низмов. Иногда эти результаты демонстрируют возможность альтерна­тивных интерпретаций данных, на которых основаны некоторые из числа наиболее известных в когнитивной науке теоретических представ­лений. Эти страницы книги, по-видимому, очень субъективны, и остает­ся только надеяться, что они не слишком искажают объективную карти­ну исследований.

Книга имеет ряд других особенностей, которые надо упомянуть. На первом месте в ней находится содержательный анализ проблем, а не опи­сание тех или иных формализмов. Кроме того, в книге многое вынесено за скобки, часто оставлены лишь достаточно общие указания на основ­ные источники. В противном случае было бы необходимо вводить в текст дополнительно тысячи ссылок, и чтение стало бы затруднительным. На­конец, где это возможно, я старался упоминать практические приложе­ния когнитивных исследований. Существование таких приложений — оправдание того удовольствия, которое время от времени дает научная деятельность в этой области. В человеческом обществе — на Востоке и на Западе, не говоря о Севере и Юге, — накопилось столько проблем, что для чистой науки больше не остается морального права на существова­ние. Правда, как любил повторять Карл Бюлер, нет ничего практичнее, чем хорошая теория, а хорошая теория обычно может возникнуть лишь в рамках фундаментальных исследований.

Во время подготовки первого и второго издания книги мне оказы-¹ валась щедрая помощь. Особенно ценным было общение с Петром Яков­левичем Гальпериным и Эккардтом Шеерером, каждый из которых об­ладал редким чувством исторического времени, знаменитого цайтгайста немецкой философии. Я с благодарностью хотел бы упомянуть здесь име­на коллег Дорис и Норберта Бишоф, И.В. Блинниковой, Брюса Бридж-мена, Лекса ван дер Хайдена, СБ. Величковской, Т.Г. Визель, Винчи Ди Лолло, Саши Дорнхофера, В.П. Зинченко, Маркуса Иооса, М.С. Капи­цы, A.A. и А.Е. Кибриков, Фридхарта Кликса, Фергюса Крэйка, А.Б. и Н.Б. Леоновых, A.A. и Д.А. Леонтьевых, Эди Марбаха, Дика Найссера,

12

Коли Непейводы, H.H. Нечаева, Дона Нормана, Бастиана Паннаша, Иаака Панксеппа, Галины Парамей, В.В. Петрова, Майкла Познера, Марка Помплуна, Д.А. Поспелова, Володи Похилько, Зенона Пыли-шина, Герта Рикхайта, Хельги Риттера, Петера Рихтера, Дэвида Розен-таля, E.H. Соколова, В.Д. Соловьева, Дона Стасса, Барбары Тверски, Науми Уайсстейн, Ганса Флора, Тео Херрманна, Т.В. Черниговской. Все они, как и множество других людей, внесли свой вклад в написа­ние этой книги. Большую работу по подготовке рукописи к изданию выполнили Н.В. Крылова, Констанция Либерс, Е.Г. Лунякова, Алек­сандра Ротерт и Н.С. Самбу.

Первый вариант книги был написан еще в 1980 году, когда я рабо­тал на кафедре Вундта Лейпцигского университета. Двадцать лет спустя я легкомысленно пообещал дружественному издателю слегка подпра­вить старый текст для переиздания, на что и ушло... свыше шести лет. Отсутствовавшие в первом издании главы 7 и 9, а также существенно расширенные главы 2, 6 и 8 написаны при участии Б.Б. Величковского. Я очень признателен ему за эту помощь. Конечно, я признателен и тем, кто часто искал меня в последние годы, но редко находил — студентам и сотрудникам Дрезденского университета. Просто удивительно, с каким пониманием все это время они относились к моим опозданиям на лек­ции и на защиты диссертаций. Руководство университета в момент, ког­да решался вопрос о том, писать эту книгу или не писать, предоставило мне годичный творческий отпуск. Гамбургский фонд Кербеля вне рамок своей программы поддержал подготовку книги, а Центр патологии речи и нейрореабилитации Института психиатрии Минздрава РФ (директор института — В.Н. Краснов) предоставил мне условия для нейрокогни-тивных наблюдений во время пребывания в Москве.

Lastbutnotleast, я должен поблагодарить (еще и еще раз) моих близких. Именно их безграничная поддержка позволила мне закончить это начатое однажды дело.

Dresden / Истомила / Bonn / Санкт-Петербург / Paris

март 2006 года

Светлой памяти АЛЕКСАНДРА РОМАНОВИЧА ЛУРИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Психология — молодая наука. От ее официального возникновения в Германии до сегодняшнего дня прошло немногим более 100 лет. Значи­тельная часть этого времени прошла в борьбе школ, в спорах об опреде­лении понятий и в поисках сколько-нибудь надежных методов исследо­вания. Еще 20—30 лет назад для обычного образованного человека психология была чем-то средним между учением Фрейда о сексуальных инстинктах и павловской теорией условных рефлексов. Если современ­ная мировая психология превратилась в одну из самых динамично раз­вивающихся научных дисциплин, то заслуга этого принадлежит относи­тельно небольшому числу людей, доказавших практическое значение психологических знаний в таких областях, как образование, медицина, новые информационные технологии и стресс на рабочем месте. Любой репрезентативный опрос — в России, Западной Европе или Северной Америке — показал бы, что в число 10 ведущих психологов прошедшего столетия входит русский нейропсихолог А. Р. Лурия.

Более того, вклад Александра Романовича оказался наиболее кон­кретным и неоспоримым — ведь нет ничего естественнее допустить су­ществование связи между психикой и мозгом. Многое из того, что было сделано Лурия в этой основной сфере его деятельности, можно пояс­нить, как это и делали сдававшие ему экзамены студенты, двигая ука­зательным пальцем по поверхности головы. Поражает точность, с ко­торой Лурия удалось описать функции различных структур мозга, в особенности лобных долей коры, причем за десятилетия до появления современных биофизических методов трехмерного мозгового картиро­вания, позволивших буквально увидеть предсказанные им процессы и взаимосвязи. Каждая вторая обзорная статья по нейропсихологии выс­ших, специфически человеческих психологических функций до сих пор начинается, а иногда и кончается ссылками на эти работы (см., напри­мер, Thompson-Schill, Bedny & Goldberg, 2005).

Биография А.Р. Лурия — история жизни потомственного россий­ского интеллигента. Он родился в Казани на Волге в семье известного врача. В студенческие годы, совпавшие с Гражданской войной, увлекся психоанализом. В начале 1920-х годов он переехал в Москву, где стал ра­ботать в Институте психологии Московского университета. Здесь встре­тился с Львом Семеновичем Выготским и Алексеем Николаевичем Ле­онтьевым, ставшими его ближайшими друзьями и соратниками. В составе этой знаменитой ныне «тройки» Лурия начал работать над про­ектом новой, как он говорил, «конкретной психологии». В этом проекте 14 Лурия и его коллеги попытались объединить идеи развития психики в

ι

определенном культурном окружении с нейрофизиологическими и кли­ническими данными о специализации различных участков мозга. Пери­петии этой филигранной, до сих пор неоконченной работы, происходив­шей на фоне глобальных катаклизмов середины прошедшего века, детально описаны в книгах и статьях его учеников и многолетних сотруд­ников, а также в воспоминаниях дочери, биохимика Елены Александ­ровны Лурия. В этом предисловии к основной, на сегодняшний день, своей публикации я хотел бы рассказать о восприятии А. Р. Лурия глаза­ми последнего знавшего его поколения студентов и учеников.

Одно из обстоятельств, которое я осознал только недавно, состоит в том, что, когда мы, первые студенты только что открывшегося факуль­тета психологии МГУ, встретились с Александром Романовичем на на­шей первой лекции (1 сентября 1966 года), он уже был в том возрасте, в котором активная научная и преподавательская деятельность профессо­ров университетов на Западе успешно завершается. Происходило бы это в стенах Гарварда или Сорбонны, а не aima mater на Моховой, то, быть может, никакого заслуживающего упоминания луриевского периода в нашей жизни и не было бы.

Эту луриевскую лекцию почти 40-летней давности можно было бы повторно прочитать и сегодня. Сразу подкупал простой разговорный язык и понятные примеры, для демонстрации которых он выбирал кого-нибудь из нас. Самое главное для будущего психолога — понять, что между мозгом и миром существует постоянное взаимодействие. Сказал, что в своей жизни знал только двух по-настоящему гениальных людей. (На лекции присутствовал старый друг Александра Романови­ча, основатель и первый декан факультета психологии А.Н. Леонтьев.) Лурия назвал умершего в середине 30-х годов Л.С. Выготского и физи­олога H.A. Бернштейна. Большую часть лекции он рассказывал о куль­турно-исторической теории Выготского и о работах по восстановлению движений у пациентов с поражениями мозга, которые проводились Бернштейном во время и сразу после войны. Замечательной была раз­рабатывавшаяся Бернштейном идея эволюционных уровней организа­ции — оказалось, что наше повседневное поведение может определять­ся несколькими, надстраивающимися друг над другом и сохраняющими относительную автономию структурами мозга. Культура, мозг и эволю­ция были тремя центральными понятиями этой лекции, как и всей его научной программы.

Мое более близкое знакомство с ним произошло случайно. В сере­дине второго курса я заболел и надолго оказался в Боткинской больнице. Гуляя как-то по территории, я неожиданно увидел Александра Романо­вича, сидящего на скамейке с книгой. Он был привезен с пищевым от­равлением из Парижа после банкета в штаб-квартире ЮНЕСКО. Узнав меня, Лурия оживился, долго расспрашивал о моей семье, о том, почему я вдруг выбрал среди множества факультетов психологию. Я признался,

15

что уже успел разочароваться в своем выборе. «Подожди немного, к на­чалу 21-го века ты убедишься, что сделал правильный выбор».

Целый месяц по нескольку часов в день в маленькой палате, а чаще гуляя по парку, Лурия рассказывал мне о том, кто есть кто в мировой пси­хологии. Там были все классики — немцы (особенно близкие его сердцу гештальтпсихологи Карл Бюлер и его красавица жена Шарлотта, а также послевоенный «скучный Метцгер»), австриец Конрад Лоренц, швейца­рец Жан Пиаже, французы Поль Фресс и Анри Валлон, англичане (круп­нейшие неврологи Headи Brain, то есть буквально «голова» и «мозг»), американцы («почти гениальные» исследователь поведения животных Скиннер и выдающийся лингвист Хомский), канадцы (прежде всего один из основателей современной нейропсихологии Дональд Хэбб, ска­завший однажды, что «Большой мозг, как и большое государство, не мо­жет просто делать простые вещи»). Мировая наука была для него живым, постоянно развивающимся организмом. Одно луриевское замечание за­меняло чтение десятка томов. То, что было реально — убогий уровень со­ветской психологии в целом и некоторых ее «видных» представителей в особенности, — больше не было важным. Не важными были и такие дис­циплины, как «Научный коммунизм», «История партии», «Политэконо­мия социализма». Это была другая система координат.

Как показали последующие наблюдения, Александр Романович и сам оказался гением. Им было написано свыше 25 книг, большинство из которых сразу же переводились на иностранные языки. Его собствен­ные знания основных языков — немецкого, французского и английско­го — в разговорном и письменном вариантах были совершенными, о чем свидетельствует и многолетняя переписка с другими классиками психологии, начиная с Зигмунда Фрейда. В последний период жизни, который я мог наблюдать, он сначала писал книги и статьи по-английс­ки, а затем переводил их на русский язык. Мнения о количестве языков, которыми он владел, расходятся, но большинство оценок превышает число 10. Как-то во время совместного отдыха в Пицунде я наткнулся на А.Р. Лурия, оживленно беседующего с местными жителями на абхаз­ском языке!

В общении поражала его быстрота и обязательность. В отечествен­ной научной среде, где большинство обещаний не выполняется вообще, а остальные выполняются с опозданием, даже как-то странно было ви­деть человека, по возможности ничего не откладывающего на потом. Сам он оправдывал эту особенность поведения стремлением разгрузить память для более важных дел. Помню, как однажды я подошел к нему в перерыве между лекциями и сказал, что на Западе появилось какое-то новое научное направление — «Когнитивная психология», — и попро­сил достать только что вышедшую в США книгу. Тут же на спине моего товарища на листочке из тетрадки в клеточку Лурия написал француз­скому редактору этого междисциплинарного руководства Жаку Мелеру: «Mon cher Jacques...». Эта просьба, как и сотни других, была выполнена,

видимо, столь же обязательным Жаком практически моментально — уже через пару месяцев мы держали в руках толстую книгу, испещрен­ную лиловыми печатями советского цензурного комитета.

Интенсивность луриевской работы мне пришлось почувствовать, когда мы в составе группы из примерно дюжины студентов помогали ему в составлении авторского указателя для фундаментального руко­водства «Высшие корковые функции». К концу третьего дня наша ко­манда с трудом дошла до буквы «Г». Посмотрев на эту печальную кар­тину, Лурия оставил одного из нас — Петера Тульвисте (впоследствии ректора Тартуского университета, пару лет назад едва не ставшего пре­зидентом Эстонии), и вдвоем они за два полных рабочих дня кончили весь указатель. Позднее, когда после окончания университета я стал ассистентом Александра Романовича, мне было поручено подготовить набросок первой части большого университетского руководства по об­шей психологии. Рукопись я принес Александру Романовичу. Он был дома в постели после своего первого инфаркта. Через неделю я полу­чил полностью переписанный его рукой текст, причем на титульном листе он изменил порядок авторов, поставив мою фамилию, в соответ­ствии с алфавитом, первой.

Эта совместная книга по психологии восприятия была затем пере­ведена на многие языки, и до последнего времени ее потрепанные жиз­нью экземпляры отбирались у студентов на госэкзаменах по общей пси­хологии. Кстати, здесь сам Лурия был предельно либерален: «Если студент не знает материал, то и списать не сможет». Он даже специаль­но советовал студентам на консультациях перед экзаменами готовить шпаргалки. На экзаменах всегда задавал одни и те же вопросы с незна­чительными (но, как я сейчас понимаю, важными) вариациями. Вообще был добр к студентам и нетитулованным сотрудникам. Знал, кто нужда­ется в помощи, и помогал многим, в том числе и материально.

Одновременно Лурия вполне мог быть жестким и безапелляцион­ным. В дискуссиях о роли учения Павлова в психологии публично го­ворил, что величие человека можно измерять тем количеством лет, на которое он задержал развитие науки. Там, где научные противоречия приобретали характер морального противостояния, проявлял себя как настоящий боец. Ненавидел карьеризм, плагиаторов и подонков от на­уки, серьезные моральные проступки не прощал даже друзям. Как пи­шет Елена Александровна Лурия, эти люди просто переставали для него существовать. Наученный опытом «средневековья», 1930—50-х годов, предупреждал о готовности многих в академической среде для достиже­ния карьерных целей передвигаться по трупам. Частотным словом в лексиконе Лурия было слово «халтура». На кандидатских и докторских защитах он говорил правду в глаза и действительно останавливал про­ходимцев, по крайней мере, на том участке, где — и пока — он еще это мог сделать. «Вы ошиблись. Эту работу Вы должны были бы предста­вить для защиты на кафедру научного коммунизма. Психология — экс-

периментальная наука. Вы ошиблись дверью». Многих это непосред­ственно задевало, и декан факультета, А.Н. Леонтьев, по секрету рас­сказывал о потоке анонимных «писем граждан» с немыслимыми обви­нениями в адрес Александра Романовича.

Конечно, самое удивительное — это атмосфера, которую он умел создать вокруг себя. В глухие времена, когда даже самые специальные научные журналы попадали в университетскую библиотеку с годичным опозданием, после тщательного контроля их политического содержа­ния, в его окружении не было никакого ощущения изолированности. С этой идеологической открытостью коррелировала открытость дома. Большая профессорская квартира в двух шагах от Ленинки была откры­та не только для коллег, но и для студентов, которым даже разрешалось брать с собой книги. Помню, после первого посещения я ушел домой, бережно держа в руках роскошный экземпляр «Die Krise der Psychologie» Карла Бюлера. Оказывается, не одного меня, студента-второкурсника, беспокоило состояние этой науки.

Лурия следил за тем, чтобы его сотрудники и студенты выступали с докладами, и сам организовывал неформальные научные семинары, проходившие у него дома, в университете на Моховой или в госпитале Бурденко. Попадавшие в Москву знаменитости неизменно приглаша­лись для таких выступлений. Он сам переводил выступления иностран­ных гостей, причем часто не выдерживал узких рамок этой роли и ско­рее комментировал сказанное. Прослушав первые фразы доклада крупнейшего американского специалиста по развитию ребенка Джеро­ма Брунера, он вместо перевода вдруг сказал аудитории из примерно 100 человек: «Ну, здесь нет ничего нового — мы с Выготским знали все это 40 лет назад!»

Его забота о научной молодежи была удивительной. Когда в конце обучения я по рекомендации Лурия оказался в Берлинском университе­те, то еженедельно получал от него письма, хотя никоим образом не вхо­дил в число ближайших учеников и специализировался по другой кафед­ре. Лишь недавно я узнал, что письма он писал и тогдашнему директору Института психологии Берлинского университета. Главная мысль — мо­лодежь должна попасть в хорошие руки. Изобретением Лурия и декана Леонтьева были Летние психологические школы (ЛПШ), проводившие­ся на базе спортлагеря МГУ в Пицунде. Я был президентом одной из та­ких школ и, составляя список участников, совершил «серьезную полити­ческую ошибку», не включив в него секретаря комитета комсомола... В этом и других, менее комичных эпизодах мне очень помогла поддержка Лурия и Леонтьева, очевидно, пытавшихся проводить собственную «кад­ровую политику», отличную от политики партийных функционеров. Что касается ЛПШ, то они оказались чрезвычайно удачной формой подго­товки специалистов высшей квалификации, через которую прошли тог­да все ведущие молодые психологи Московского университета. 18

Лурия использовал каждую возможность, чтобы увлечь других сво­им делом. Многие зарубежные и отечественные нейропсихологи при­знают, что выбрали профессию в результате встречи с ним. Проходя по университетскому двору, он часто подходил к группкам студентов: «Ну как же можно стоять вот так часами и совсем ничего не делать!» Когда я стал его ассистентом, меня и моих близких будили его звонки около 7 часов утра: «Боря, ты еще спишь?!» Он заставлял ходить на свои лекции (которые, увы, тогда казались мне скучными). Однажды предложил прочитать лекцию вместо себя. К этому выступлению я тщательно гото­вился неделю. Оказался перед амфитеатром внимательно смотрящих на меня лиц в одной из аудиторий старого здания МГУ (с характерным для того периода названием «Коммунистическая» или «Большевистская»), смешался и прочитал лекцию за 15 минут. «Замечательно, — сказал Лу­рия, — а теперь прочти еще раз!» Эта забота казалась естественной, как и возможность выяснить абсолютно любой вопрос. С течением време­ни, правда, он все чаще отвечал не на заданный вопрос, а на какой-то другой, который его в этот момент волновал.

То, какой шанс мы не использовали в своей жизни, стало ясным, когда Александра Романовича не стало, а затем умер и декан Алексей Николаевич Леонтьев. Факультет быстро посерел, новое, назначенное сверху «руководство советской психологии» было вполне на уровне сво­его куратора в научном отделе ЦК КПСС, по образованию то ли водо­проводчика, то ли электрика. Глупость и провинциальная спесь, надеж­нее любого железного занавеса, на десятилетия отгородили нас тогда от внешнего мира.

Моим увлечением стала так называемая когнитивная психология, опирающаяся на естественно-научные аналогии и компьютерное моде­лирование восприятия, памяти и мышления. Как одна из основ для прикладных работ по искусственному интеллекту, это направление под­держивалось в «Большой академии» самым известным в стране «искус­ственным интеллигентом» Дмитрием Александровичем Поспеловым, а также вице-президентом академии, физиком Евгением Павловичем Ве­лиховым. Нам казалось тогда, что анализ мозговых механизмов в этих исследованиях не столь существенен, ведь одна и та же программа вы­числений может быть запущена на разных компьютерах. Нейропсихо­логия все еще оставалась слишком интуитивной, ориентированной на отдельные клинические случаи. Она очень напоминала знаменитый тест чернильных пятен швейцарского психиатра Германа Роршаха, где в симметричных бессмысленных узорах каждый может увидеть то, что хо­чет. Недаром сам Лурия часто называл нейропсихологические данные «трехмерным Роршахом».

На всемирном психологическом конгрессе в Лейпциге 1980 года, приуроченном к 100-летнему юбилею основания психологии, после доклада о моих экспериментальных исследованиях зрительной памяти я

19

получил несколько приглашений продолжить работу на Западе. Среди прочих было и приглашение в Торонто — Мекку когнитивной психоло­гии и нейропсихологии. Правда, безымянный коллега из советской де­легации не поленился подсчитать число ссылок на советских и зарубеж­ных авторов в моем докладе, так что в Москве меня неожиданно обвинили в использовании трибуны международного конгресса для... проамериканской пропаганды. После этого моя подготовленная для за­щиты докторская диссертация как-то сразу затерялась. Меня отстрани­ли от лекций, а мои ученики долгое время могли защититься только под чужим, фиктивным руководством. Лишь с большим трудом и под лич­ное поручительство тогдашнего директора издательства МГУ A.C. Аве-личева мне удалось в 1982 году выпустить посвященную памяти Алек­сандра Романовича книгу «Современная когнитивная психология».

Последовать приглашению друзей и классиков современной науч­ной психологии, Фергюса Крэйка и Эндела Тулвинга, я смог лишь 10 годами позже. Интересно было разобраться, почему относительно/не­большое отделение психологии университета Торонто считается одним из лучших в мире. Оказалось, что в этом викторианском здании в исто­рическом центре города царит именно та атмосфера, которую постоян­но пытался культивировать Лурия. Во-первых, рыцарская преданность науке. Во-вторых, постоянная открытость классиков для общения со студентами (с характерным для США и Канады принципом приоткры­той двери — каждый может войти и задать вопрос, если, по его мнению, вопрос достаточно важен, чтобы прервать работу профессора). В-треть­их, очень неформальные, но одновременно и обязательные научные семинары, названные в Торонто в честь пионера исследований памяти Германа Эббингауза «Эббингаузовской империей». В-четвертых, безус­ловный интернационализм, особенно подчеркиваемый пестротой сту­денческих лиц в аудиториях. В-пятых, отслеживание по минутам, что происходит в большом научном мире, благо для этого наконец-то по­явилось идеальное средство коммуникации — электронная почта.

В исследованиях памяти в начале 1990-х годов происходили важ­ные изменения. Принятое в когнитивных теориях различение двух форм памяти — памяти на общие факты и на события собственной био­графии — неожиданно стало подтверждаться результатами наблюдений за пациентами с различными формами амнезии и в особенности данны­ми так называемой позитронной томографии, нового физического ме­тода, позволяющего восстановить картину работы мозга при решении различных задач. Постепенно мировая научная психология, как боль­шой неуклюжий корабль, стала поворачиваться на луриевский курс. Надо признать, что у Лурия не было надежного метода. Гипотезы о моз­говой локализации функций можно было проверять только post mortem , после смерти пациента. То, что он угадывал благодаря своему опыту и уникальным способностям, с трудом могли повторить другие, даже в его 20 ближайшем окружении. Методы трехмерного картирования мозга изме-

нили ситуацию. Позитронная томография и ядерный магнитный резо­нанс — медленные, громоздкие, чудовищно дорогие — были воспроиз­водимы, в отличие от гениев.

Организаторы всемирного психологического конгресса 1992 года в Брюсселе предложили мне прочитать вечернюю лекцию, которую я по­святил современной трактовке идеи эволюционных уровней организа­ции H.A. Бернштейна. В другой такой лекции Майкл Познер, психолог из штата Орегон, рассказал о применении позигронной томографии для локализации механизмов внимания. Он обнаружил три области мозга, связанные с вниманием, причем одну из них, локализованную в самых новых структурах мозга — лобной коре, он назвал вслед за Лурия облас­тью культурного и социального внимания. Внимание, чувствительное к вниманию другого человека, — то, что Лурия и Выготский знали еще 60 лет назад, — впервые «увидел» фотонный счетчик. С лекции Познера колле­ги расходились молча. На конгрессе в Монреале в 1996 году число докла­дов, использовавших функциональное картирование мозга, увеличилось до 18, и именно они оказались в центре внимания. На двух последних, к моменту написания этих строк, конгрессах (Стокгольм, июль 2000; Пе­кин, август 2004) таких сообщений было свыше 300. Иногда кажется, что уже и дипломные работы невозможны сегодня в престижных универси­тетах без использования методов мозгового картирования. Искусство нейропсихологического обследования превратилось в технологию.

Но и новейшие технологии в целом, как это ни странно, нужда­ются в психологической науке. Почему, несмотря на использование дорогостоящих и всепроникающих методов, подобных ядерному маг­нитному резонансу, в медицине сохраняется столь высокий процент ошибочных диагнозов? Дело в том, что любое сложное изображение по-разному воспринимается разными людьми. До тех пор, пока не уда­стся сделать видимым субъективное восприятие, интерпретация этих изображений останется зависящей от индивидуального опыта и ошибок конкретного специалиста. Точно так же, почему автоматизация в авиа­ции и промышленности увеличивает долю ошибок человека? Потому, что существующие автоматические системы аутистичны. Они не пони­мают человека и не принимают в расчет его знания, намерения и состо­яния. Но помощь не к месту — когда мы и сами знаем, что нужно де­лать, — хуже отсутствия таковой. Массовым технологиям 21-го века предстоит научиться моделировать психическое состояние пользовате­ля — определять направленность и качество его внимания, содержание восприятия и текущие намерения. И научить их этому могут лишь под­готовленные для решения таких задач психологи.

Наше восприятие внешнего мира определяется работой двух над­страивающихся друг над другом нейрофизиологических систем. Одна, примитивная, развита уже у пресмыкающихся. Этот «рептильный мозг» отвечает за грубую пространственную локализацию объектов и террито­риальное поведение (а равно, судя по всему, за маленькие и большие 21

территориальные конфликты). Другая система, развитая в полной мере лишь у млекопитающих, обеспечивает внимательную идентификацию объектов и событий. Если эта вторая система не функционирует, то можно долго и упорно смотреть на предмет и не узнавать его. Извест­ный американский нейропсихолог и последователь Лурия Оливер Закс описал примеры этого несколько лет назад в книге о «человеке, спутав­шем свою жену со шляпой».

Колебания баланса этих двух основных систем восприятия и вни­мания происходят и при их нормальной работе, например, при чтении или при управлении автомобилем. В последнем случае это может иметь самые серьезные последствия. Существенно, что фазы общей простран­ственной ориентировки и, соответственно, внимательной идентифика­ции событий удается определять по картине движений глаз, с помощью исключительно быстрой видеорегистрации поведения. Иными словами, можно определить, когда водитель будет путать красный свет с зеленым, а переходящего дорогу пешехода — с тенью от стоящего на обочине де­рева. Видимо, именно данные о текущих параметрах движений глаз, а не результаты мозгового картирования будут в первую очередь исполь­зоваться для адаптивной автоматизации функционирования техники на транспорте, в промышленности и в быту.

Моя работа связана с 1994 года с кафедрой прикладных когнитив­ных исследований Дрезденского технического университета, где пси­хология ведет начало с Карла и Шарлотты Бюлер (с ними Лурия был близко знаком в молодые годы). По соседству в Лейпциге возникли крупнейшие центры когнитивной нейропсихологии и эволюционной антропологии. В 1996 году на всемирном конгрессе по взаимодействию человека и компьютера в Ванкувере я прочитал вечернюю лекцию о технологиях, чувствительных к вниманию человека. Сегодня это стано­вится .общезначимой проблемой и задачей прикладных исследований. Относительно недорогие варианты мозгового картирования планирует­ся использовать для диагностики текущей работоспособности летчиков. Ряд автомобильных фирм работает над системами адаптивной поддерж­ки водителя, основанными на этих идеях, а Европейское сообщество планирует многолетнюю программу поддержки работ по адаптивной автоматизации. В каком-то смысле это развитие представляет собой продолжение классических исследований Лурия и Выготского, пока­завших 70 лет назад, что объединение ресурсов внимания является предпосылкой совместной деятельности ребенка и взрослого. Просто задача состоит теперь в социализации «внимания» наших технических помощников.

Лурия был глубоко прав, когда предсказывал радикальное измене­ние статуса и характера работы психолога к началу 21-го века. Ни одна дисциплина не пользуется такой популярностью у студентов лучших университетов мира, как психология. Центральный вопрос, однако, со-22 стоит в том, как можно создать или воссоздать луриевскую атмосферу.

В принципе, здесь ничего не нужно придумывать заново. Очень хоро­шо, что вселенная, кажется, больше нигде не «заколочена досками», но этого еще недостаточно. Самое главное, чтобы молодежь попадала в хо­рошие руки. Это прежде всего означает, что она должна иметь возмож­ность получать информацию от первых лиц — в живом общении, а не только из хрестоматий. Какое досадное недоразумение, что в МГУ до сих пор нет Луриевского семинара. Любой зарубежный коллега считал бы честью хотя бы раз в жизни выступить на подобном форуме. Так и только так привлекают лучших докладчиков Эббингаузовская империя и существующий с середины 1990-х годов Бюлеровский коллоквиум Дрезденского университета.

Сегодня, как и 30 лет назад, в каждой специальной области иссле­дований подлинных точек роста не так уж и много, примерно столько же, сколько выделил Лурия тогда, в парке Боткинской больницы. Ясно, что включиться в эту работу никогда не поздно. Один из моих коллег и соавтор по нескольким публикациям большую часть жизни был про­фессиональным военным, полковником голландской армии, пока не был вдруг замечен на антивоенной демонстрации и срочно отправлен натовским начальством в отставку. В возрасте 40 лет он пошел учиться психологии в университет на первый курс (как когда-то Лурия пошел учиться на медицинский факультет) и постепенно стал одним из наи­более уважаемых во всем мире экспертов.

Никогда не поздно начать работать профессионально и попытаться вернуть утраченные за десятилетия глухого провинциализма (а часто — словами Лурия — и откровенной халтуры) позиции в постоянно обнов­ляющемся междисциплинарном и международном разделении труда. Место российской психологии находится там, где его всегда видел А.Р. Лурия — среди передовых научных сообществ, которые уже свыше 100 лет определяют пути развития этой дисциплины, открывая все но­вые области ее практического применения. Мне кажется, что когнитив­ная наука как раз и является наиболее удобной на сегодняшний день платформой для такого междисциплинарного диалога. Этому разви­тию, направленному на преодоление искусственных барьеров между дисциплинами и между географическими регионами, просто нет ника­кой разумной альтернативы. Если, конечно, наш «рептильный» мозг не окажется в конце концов сильнее тонкого слоя нейронов переднелоб-ных структур коры. Надеюсь, Александр Романович имел в виду что-то другое, когда сказал при последней встрече, что Дарвин ошибался.

23

1

истоки когнитивной

НАУКИ

Структура главы:

1.1Основные философские традиции

1.1.1 Культ механического естествознания

1.1.2 Эмпиризм и рационализм

1.1.3 Критика самонаблюдения и чистого разума

1.2Ранняя экспериментальная психология

1.2.1 Первые методические подходы

1.2.2 Вильгельм Вундт и основание психологии

1.2.3 Первый кризис научной психологии

1.3Поведенческие и физикалистские направления

1.3.1 Психология как наука о поведении
и физических гештальтах

1.3.2 Опыт галилеевской перестройки психологии

1.3.3 Второй кризис научной психологии

1.4Европейский идеал романтической науки

1.4.1 Романтизм как антитезис позитивизму

1.4.2 От натурфилософии к нейропсихологии

1.4.3 Вклад физиологии и психологии деятельности

Хотя возникновение когнитивной науки — междисциплинарных иссле­дований закономерностей приобретения, сохранения и использования знаний человеком является феноменом последних нескольких десятиле­тий, сам этот подход, несомненно, связан с существенно более ранними представлениями о природе человека. В течение примерно двух столе­тий, предшествовавших отделению психологии от философии, не пре­кращались попытки построить психологию по образцу естественно-на­учных дисциплин, точнее, физики и химии. Для этого были веские основания. За относительно короткий срок физикой с практически ис­черпывающей полнотой были изучены законы движения материальных тел — от шара на наклонной плоскости до планет Солнечной системы. Благодаря возрожденным атомистическим представлениям удалось уста­новить химический состав воды, воздуха и других веществ. Возникли стройные математические теории, объяснявшие множество различных, иногда казавшихся мистическими явлений, таких как магнитные свой­ства железа или вспышка молнии. Почти в то же время, когда Вильгельм Вундт на собственные средства создавал первую в мире психологическую лабораторию, другой бывший ассистент Германа Гельмгольца — Генрих Герц — экспериментально доказал существование электромагнитных волн. Придав уравнениям электродинамики симметричную форму, он показал взаимосвязь электрических, магнитных и световых явлений, что сыграло огромную роль в понимании природы электромагнитных явле­ний и создании радиосвязи, телевидения и радиолокации.

Все это вместе с относительно поздним началом преобразований в биологии и общественных науках порождало веру в возможности рас­пространения космического порядка, предполагаемого физическим ре­дукционизмом, на движения человеческой души. Психология должна была стать «механикой представлений», «интеллектуальной физикой» или «ментальной химией». Так и не став ни первой, ни второй, ни тре­тьей, она получила импульс движения, влияние которого прослеживает­ся вплоть до современной когнитивной психологии. Лишь постепенно стала выявляться специфика психологии как чрезвычайно сложной на­уки. Эта специфика состоит в необходимости сочетания генетического, функционального и структурного подходов, то есть изучения развития, а не только структуры или функции. Оказалось, что в психологических ис­следованиях возможно и даже необходимо движение не только от про­стого к сложному, но и от сложного к простому — при условии, что сохра­няется приверженность основным принципам научной методологии.

26

1.1 Основные философские традиции

1.1.1 Культ механического естествознания

Если общим признаком когнитивных течений является подчеркивание роли знания в качестве ведущего фактора, определяющего действия че­ловека, то истоки этого подхода нужно искать в конце 16-го века — на рубеже Возрождения и Нового времени.'Именно в это время англий­ский философ и политический деятель Фрэнсис Бэкон (1561—1626) с особой силой подчеркнул освободительную роль индивидуального опы­та человека в преодолении «идолов» невежества и освященных автори­тетом заблуждений. Опытное, рационально осмысленное знание — это важнейший элемент свободного человеческого действия. Давая челове­ку власть над природой, знание становится подлинной силой. Главным препятствием на пути построения системы опытного знания в это вре­мя оставалась средневековая схоластика, прежде всего переработанное отцами церкви учение Аристотеля (384—322 до н.э.), ставшее офици­альной научной доктриной католицизма. Культ природы и эстетические идеалы Возрождения нашли выражение в критике телеологизма учения Аристотеля: природа не может стремиться к совершенству, так как она есть совершенство¹ .

Наиболее значительным успехом нового эмпирического естество­знания после открытия Коперника стала полная перестройка физическо­го знания, осуществленная Галилео Галилеем (1564—1642). Руководству­ясь принципами «Лучше найти истину в незначительных вещах, чем долго спорить о величайших вопросах, не достигая никакой истины» и «Измеряй всё, что измеримо, а что неизмеримо, делай измеримым», Галилей отверг аристотелевский перцептивно-натуралистический подход к описанию природы и фактически вернулся к атомизму Демокрита. В построенной им физической картине мира не нашлось места таким сенсорно-перцеп­тивным качествам, как цвет, запахи, вкус и звук. Телеологическая направ­ленность духа («энтелехии») на самовоплощение, составлявшая основу взглядов Аристотеля, была заменена всеобщей механической причинно­стью, а казавшиеся качественно различными виды движений (тяжелые тела стремятся вниз, легкие — вверх; движение земных тел хаотично, не­бесных — упорядочено и т.д.) были сведены к немногим математическим формулам, типа уравнения свободного падения. Это позволило Галилею в «Диалогах о двух основных системах мироздания» проанализировать и

¹ Борьба со схоластической интерпретацией учения Аристотеля была важным эпизо­
дом в истории науки и философии. Накал страстей в процессе этой борьбы сегодня труд­
но представить. В 16-м веке в Сорбонне была даже защищена диссертация под названием
«Все, сказанное Аристотелем, ложно». Ее автор — Пьер де ла Раме — дал первый набро­
сок иерархических семантических сетей, играющих важную роль в современных иссле­
дованиях памяти и речи (см. 2.2.3 и 6.2.1). Он был убит своими идеологическими оппо­
нентами на третий день после Варфоломеевской ночи. 27

снять ряд возражений против гелиоцентрической теории Коперника (см. 6.4.4 и 8.3.2).

Так сформировалась абстрактно-математическая перспектива гомо­генного и гармонического описания природы. Важнейшей претеоре-тической метафорой этого подхода стала красота и внутренняя урав--новешенность, геометрически выражающаяся в симметрии. Хорошо известно, например, что законы движения планет Кеплера были побоч­ным результатом его попыток создать учение о гармонии «музыки сфер» (искомые сферы, впрочем, оказались эллипсами). Первоначально эти ас­трономические законы даже были выражены в форме нотной записи. Уже в 20-м веке о значении подобной эстетической эвристики в естествозна­нии хорошо сказал швейцарский математик Герман Вейль. «Симметрия является той идеей, посредством которой человек на протяжении веков пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство... Насколько я могу судить, все априорные утверждения физики имеют своим источни­ком симметрию» (Вейль, 1968, с. 17 и 144). Наиболее универсальная фор­мулировка эстетической эвристики принадлежит Нобелевскому лауреату по физике, американцу Ричарду Фейнману, по мнению которого «Исти­ну можно узнать по ее красоте» (Youcanrecognizetruthbyitsbeauty).

Благодаря Галилею, основным орудием научного познания впер­вые стал эксперимент — метод исследования, позволяющий проверять предположения о причинной связи явлений. Его также часто называют гипотетико-дедуктивным методом, поскольку любое утверждение (даже из самых авторитетных, допустим, церковных источников) первона­чально считается гипотезой, а не принимается просто на веру. Некото­рое утверждение считается истинным только тогда, когда эмпирически, то есть путем наблюдения в более или менее контролируемых услови­ях, подтверждаются следствия, выводимые из него путем логических — дедуктивных — умозаключений. Свою законченную, классическую фор­му механистическое описание мира приобрело в работах великого анг­лийского физика Исаака Ньютона (1643—1727), родившегося через год после смерти Галилея. Им же была дана близкая к современной трактов­ка эксперимента.

Подобно Бэкону, в господстве человека над природой видел цель науки один из основателей философии Нового времени Рене Декарт (1596—1650). Он оказал огромное влияние на современников и потом­ков своей убежденностью в том, что природа полностью объяснима за­конами математической механики и все физические, химические и фи­зиологические (как мы бы сказали сегодня) процессы могут быть сведены к машинным моделям, типа модели рефлекторной дуги (рис. 1.1). Философия Декарта последовательно дуалистична, пассивная про­тяженная материя ( Res extenso) и активная, но бестелесная мысль ( Res cogitans ) фигурируют в ней в качестве двух самостоятельных и одинако­во реальных субстанций, объединенных третьей — Божеством. В то вре-28 мя как чисто механические законы управляют движениями предметов,

тела и, отчасти, страстями души (то есть эмоциями и аффектами), мышление человека является творческим и рациональным, соответству­ющим законам логики и математики. Подчиняющийся действию зако­нов механики материальный мир может быть познан нами до конца, поскольку основу нашего мышления составляет врожденное понима­ние — интуиция — математических понятий и аксиом.

Стремясь найти конечные, «прочные как скалы» основания для вся­кого знания, Декарт приходит к знаменитому аргументу cogito ergo sum — можно усомниться абсолютно во всем, но при этом, по крайней мере, сама сомневающаяся мысль существует. За двенадцать столетий до Де­карта к той же идее самоочевидности индивидуального сознания пришел крупнейший христианский теолог и философ Августин Аврелий (Бла­женный Августин, 354—430), считавший первичным и непосредственно данным человеку лишь его рефлексивное знание о знании ( scio me scire — «Я знаю, что я знаю»). Наряду с математической интуицией врожденны­ми в этой концепции оказались идеи «Я» и Бога. Официальной доктрине церкви вполне отвечало и осторожное моральное учение воспитанного

Рис. 1.1. Рисунок из «Трактата о человеке» Р. Декарта.

29

иезуитами Декарта. В конфликтах между критическим разумом и страс­тями, приковывающими человека к материальному миру, человек дол­жен стремиться обрести мир в своей душе. Для этого необходимо побе­дить себя, а не судьбу, изменить свои желания, а не порядок вещей.

Тезис о независимости мысли и материи был навеян галилеевским принципом сохранения количества движения и объективно расчищал дорогу для строго научного объяснения физико-химических процессов. Вместе с тем влияние принимаемых нами сознательно и, по всей види­мости, совершенно свободно решений на движения нашего тела созда­вало определенные трудности для подобной концепции. Надо сказать, что проблемы с научным (нейрофизиологическим) объяснением свобо­ды воли сохраняются в полной мере по сегодняшний день, хотя совре­менные авторы пытаются найти более экспериментальные подходы к анализу этого вопроса (см. 4.4.3 и 9.1.3). Подчеркивая дуализм духа и материи, сам Декарт все-таки допускал возможность их слабого взаимо­действия, в форме изменения не количества, а лишь направления мате­риального движения² . Последователи Декарта, однако, вскоре отвергли и эту возможность, так как изменение направления меняет ускорение, а следовательно, и общее «количество движения». Физическое и психи­ческое надолго стали рассматривать как непересекающиеся, параллель­ные миры. Для пояснения принципа параллелизма при этом часто ис­пользовалась метафора часов: однажды заведенные и достаточно точные часы могут очень синхронно фиксировать одни и те же события, созда­вая видимость причинно-следственной связи, хотя механизмы часов бу­дут оставаться при этом полностью независимыми друг от друга.

Знание о материальном мире и о других людях, таким образом, на­чинается с интуиции собственного существования, основанной на идее мыслящего «Я». Европейское Новое время быстро становилось эпохой индивидуализма и веры во всемогущество математического доказатель­ства. Субъективизм, логико-математический редукционизм и индивиду­ализм были свойственны всем философским направлениям, опиравшим­ся на картезианство (от латинизированного варианта имени Декарта — Cartesius ). Это относилось как к тем, главным образом, континентальным авторам, которые попытались развить рационалистические моменты уче­ния Декарта, так и к представителям философии британского эмпиризма. Для последнего — особенно в варианте так называемого сенсуализма — было характерно признание чувственного, или сенсорного опыта един­ственным источником наших знаний о мире. Считалось, что всякое зна­ние может быть либо непосредственно представлено как описание этого сенсорного опыта, либо в конце концов логически сведено к нему.

² Местом такого взаимодействия души и тела Декарт, самостоятельно проводивший
анатомические наблюдения, считал единственный непарный орган головного мозга —
шишковидную железу (эпифез, или corpus pineale ). Эта структура, согласно современным
30данным, участвует в регуляции циклов сна и бодрствования.

1.1.2 Эмпиризм и рационализм

Наиболее видным продолжателем и интерпретатором Декарта стал вы­дающийся исследователь законов аффективной жизни Бенедикт (Ба-рух) Спиноза (1632—1677). Его концепция представляет собой попытку синтеза основных понятий картезианской философии, выполненную «геометрическим методом», то есть представленную как совокупность аксиом и выводимых из них теорем по образцу «Начал» Евклида. Осно­ванием для синтеза послужила присутствующая у Декарта третья суб­станция, Божество. Согласно Спинозе, все конечное и конкретное в мире является лишь модификациями этой единственной субстанции, называемой им Богом-природой. Она имеет атрибуты протяженности и духовности (духа), которые могут находиться в разных состояниях («мо­дусах»). Для протяженности такими модусами являются покой и движе­ние, а для духа — рассудок (ratio), разум (intellectus), воля, желание и аф­фект. Более того, каждый из модусов представлен одновременно и в сфере психического и в сфере телесного. Здесь Спиноза явно выходит за рамки картезианского представления о бестелесной мысли и о чисто машино-подобных движениях организма.

Особенно важными в концепции Спинозы оказываются аффекты. Спиноза подробно рассматривает в своих работах несколько разновид­ностей аффектов, такие как любовь, ненависть, ревность, удовольствие, печаль, уважение, презрение, надежда и страх. Наблюдая их телесные проявления, индивидуальная душа впервые осознает свое существова­ние, в результате чего появляется самосознание. Кроме того, анализ аф­фектов служит решению задачи когнитивного обоснования этики. Спи­ноза определяет аффекты, в особенности отрицательные, как смутные идеи и считает их основной причиной «рабской несвободы» наших мыс­лей и действий. Человек становится свободным и рациональным по мере того, как он познает необходимую связь вещей, тем самым осво­бождаясь от аффектов. Конечные цели процессов познания и нрав­ственного развития, таким образом, полностью совпадают — они при­ближают нас к отчетливому осознанию необходимого и вечного, являясь выражением нашего инстинктивного стремления к истине, или, по формулировке Спинозы, нашей интеллектуальной любви к Богу³ .

³ Современники неоднократно обвиняли Спинозу в атеизме. В лекциях по истории
философии Гегель (Hegel, 1833—36/1971) подчеркивает, однако, его несомненный пан­
теизм. Гегель отмечает далее вводящую в заблуждение (нем. verwirrend) терминологию, а
также сугубо формальный подход Спинозы к решению многих проблем. Так, тезис о един­
стве аффекта и интеллекта доказывается Спинозой путем ссылки на введенное ранее в
качестве аксиомы объединение обоих в качестве модусов единой субстанции Бога-при­
роды. Рассматривая подобные объяснительные схемы, Гегель упоминает замечание од­
ного из современиков Спинозы, который иронически спрашивал, как мог единый Бог
допустить, что две его модификации — турки и австрийцы — сражаются сейчас друг с
другом в предместьях Вены. 31

Другой видный критик Декарта, основатель эмпиризма Джон Локк (1632—1704) считал, что непосредственно осознавать можно лишь от­дельные сенсорные состояния («идеи»). Некоторым из них соответству­ет объективное содержание. Это так называемые первичные качества — движение, протяженность, телесность, форма, число, иными словами, именно те категории, которые были включены в картину мира галилеев-ско-ньютоновской физики. Другие категории, подобно цвету, звукам, запахам, являются субъективными. Хотя эти вторичные качества и вы­зываются воздействием внешних раздражителей на наши органы чувств, в мире им ничего прямо не соответствует. Физическое и психическое вы­ступают у Локка не как две самостоятельные субстанции, а как две фор­мы нашего сознательного опыта — внешняя (ощущения) и внутренняя (рефлексия). В этой схеме не оставалось места ни для чего внеопытного, априорного. Поэтому Локк подверг критике картезианское утверждение о существовании интуиции и врожденных идей: «В интеллекте нет ничего, чего не было бы ранее в наших ощущениях».

Взамен врожденного знания Декарта им были предложены законы образования сложных идей из простых ощущений. Этими законами Локк считает упоминавшиеся уже Аристотелем законы ассоциаций ощу­щений по близости в пространстве и времени, а также по внешнему сходству. В вопросе о роли ассоциаций Локк полностью следует взгля­дам своего предшественника, английского политического философа 17-го века, сторонника механистического детерминизма Томаса Гоббса (1588—1679). Таким образом, двумя британскими авторами, Гоббсом и Локком, было положено начало длительной истории ассоцианизма в философии и психологии Нового времени (см. 1.2.2 и 1.3.3). К числу формирующихся на основании чувственного индивидуального опыта сложных идей были отнесены, прежде всего, центральные для процес­сов познания идеи причинно-следственных отношений. Под влиянием жизненных обстоятельств, по мнению Локка, формируются и идеи нрав­ственности. Эта концепция этической относительности (нравственного релятивизма) была навеяна первыми этнографическими описаниями нравов «дикарей», разительно отличавшихся от правил поведения жите­лей пуританской Англии. В правилах нравственности, следовательно, нет ничего абсолютного — какая среда, такая и мораль.

Локковская «психология без души» повлияла на представителя механистического материализма, англичанина Д. Гартли (1705—1757), а также на французских просветителей 18-го века и на Э. Кондильяка (1715—1780) — французского переводчика Локка. Работы Кондильяка особенно интересны обсуждением проблемы возможного управляюще­го воздействия языка на наше мышление (она была названа позднее проблемой лингвистической относительности — см. 8.1.2). Согласно его «всеобщей теории знаков», ощущения есть знаки вещей и задача мыш­ления состоит в непротиворечивом соединении таких знаков. Наиболее 32 универсальным средством мысленного расчленения явлений и соеди-

нения их элементов в новые образования служит звуковая речь. Это средство постоянно доступно нам благодаря легкости артикуляции слов и их устойчивой ассоциации с представлениями. Для тех же целей уп­равления познавательной активностью используются и другие системы знаков, такие как язык жестов или, например, математическое исчис­ление бесконечно малых величин.

На идеалистическом фланге учение Локка было развито его сооте­чественниками Джорджем Беркли (1685—1753) и Дэвидом Юмом (1711— 1776). Как Беркли, так и Юм подчеркивали роль страстей и эмоций, не­зависимо выступив с такой же критикой гиперрационализма Декарта, с какой ранее выступил Спиноза. Субъективный идеализм епископа (ир­ландца по рождению) Беркли выразился в приравнивании мира к сово­купности идей индивида — он отрицал реальное существование не толь­ко вторичных, но и первичных качеств⁴ . Агностик Юм отказывался даже рассматривать вопрос о существовании объективной реальности. Его «методологический солипсизм» оказал в дальнейшем непосредственное влияние на представителей «философии естествознания» (позитивиз­ма и неопозитивизма — см. 1.1.3 и 3.3.2), а через них и на психологию. Примером является недавний призыв американского философа и пси­холингвиста Джерри А. Фодора (Fodor, 1980) сделать методологичес­кий солипсизм главной стратегией исследований в когнитивной науке (см. 9.2.2).

В одной из своих главных работ «Исследование о человеческом по­знании» Юм хотя и следует философской линии Бэкона и Локка, но при этом подчеркивает не столько силу, сколько ограниченность знаний чело­века. В первом разделе он пишет: «Философы другого рода считают чело­века скорее разумным, чем действующим существом... Они видят в при­роде человека предмет спекулятивных размышлений и, точнейшим образом, проверяя эти размышления, устанавливают те принципы, кото­рые управляют нашим познанием, возбуждают наши чувства и заставля­ют нас одобрять или порицать определенный объект, поступок или образ действий» (Юм, 1966, т. 2, с. 8). Причисляя себя к этой группе философов, Юм продолжает: «...довольно значительную часть науки составляет рас-

⁴ Кондильяк писал, что воззрения Беркли, конечно, безумны, но ни одна философс­
кая система так не сложна для опровержения, как его. Опираясь на работы политическо­
го деятеля 19-го века Фридриха Энгельса, объективность как первичных, так и вторич­
ных качеств отмечал С.Л. Рубинштейн (1889—1960). С его точки зрения, выявляемые во
взаимодействии предметов первичные качества не более реальны, чем вторичные, ко­
торые выявляются во взаимодействии человека с предметным миром (Рубинштейн, 1957,
с. 58—59). Попытки доказательства объективности не только сенсорных качеств, но и зна­
чений предпринимались и другими авторами: гештальтпсихологами (см. 1.3.1), А.Н. Ле­
онтьевым (см. 3.3.3), Дж.Дж. Гибсоном (см. 9.3.1), а в последнее время также приматоло­
гом и психолингвистом М. Томаселло (Tomasello, 1999a). Общим подходом к этой про­
блеме является гипотеза трех миров философа Карла Поппера (2002; Popper, 1984). Он
пЪдчеркнул сосуществование мира физических объектов, мира психических состояний и
мира культуры, призвав к изучению связывающих их отношений. 33

познавание различных операции духа, их отделение друг от друга, подве­дение под соответствующие рубрики и устранение того кажущегося бес­порядка и запутанности, в которых они находятся, когда предстают в ка­честве объектов размышления и исследования» (Юм, 1966, т. 2, с. 16).

Последовательное рассмотрение законов внутренней жизни идей натолкнуло Юма на фундаментальную проблему, которой современные авторы предлагают присвоить его имя (см. 2.2.1 и 9.1.3). В своем внут­реннем опыте каждый из нас легко находит образы предметов. Если органы чувств постоянно поставляют нам красочные картинки, то дол­жен быть и наблюдатель — маленький человечек в голове, или гомунку­лус, который эти картинки рассматривает. Но (и в этом состоит «про­ блема Юма») как тогда объяснить восприятие гомункулуса? Постулировав гомункулуса второго порядка? Совершенно аналогично, если понимание предложения, как считал еще Августин, предполагает его перевод на некоторый универсальный «язык мысли», то как может быть понят сам этот внутренний язык ( lingua mentalis — см. 9.2.1)? Про­блемы возникли и с понятием души, которую Аристотель определял как «первичную энтелехию». Ведь если душа приводит наше тело в движе­ние, то она должна иметь для этого соответствующие органы, и все тот же, по сути дела, вопрос состоит в том, как (с помощью каких органов второго и более высоких порядков) инициируются движения этих ги­потетических органов души.

Отчетливо сознавая, что во всех этих рассуждениях возникает опас­ность бесконечного регресса, Юм попытался описать впечатления и идеи вне какой-либо связи с активностью «Я». Результатом оказалась строго механистическая теория субъекта, понимаемого как совокупность ато­марных ощущений («идей»), взаимоотношения которых полностью за­даются формальными законами ассоциаций по близости (во времени и в пространстве) и по внешнему, перцептивному сходству.

В рационализме вершиной индивидуализма стала монадология Г.В. Лейбница (1646—1716). Согласно этой философской концепции, реальный мир состоит не из одной, как у Гоббса и Спинозы, и не из двух, как у Декарта, а из бесчисленного количества автономных и пси­хически деятельных субстанций, или монад. Сам этот термин исполь­зовался уже пифагорейской школой древнегреческой философии, но содержательным прообразом монад стали простейшие организмы, на­блюдавшиеся Лейбницем с помощью одного из первых микроскопов. То, что на поверхности кажется нам единым телом, в действительности есть совокупность множества монад. Каждая монада содержит в себе фрагменты знаний об истории и, отчасти, о будущем мира, который независимо от этого знания непрерывно развертывается во времени по изначально заданной программе. Эта программа, или «предустановлен­ ная Богом гармония», определяет и отношения монад между собой. Мо­нады отличаются рядом особенностей, например, минералы и растения представляют собой как бы спящие монады с бессознательными пред-

ставлениями, тогда как монады, образующие животных, могут быть способны к ощущениям и памяти⁵ . Монады отличаются также перспек­тивой, под которой им открывается история мира, и отсутствием раз­личения деталей — когда другие монады удаляются настолько, что скрываются из вида. Фактически это индивиды, одиноко блуждающие во Вселенной.

«Предустановленная Богом гармония» совсем не случайно напоми­нает множество однажды заведенных часовых механизмов. Речь идет все о той же картезианской проблеме свободы воли (см. 1.1.1 и 4.4.3). Наме­ченный Лейбницем подход к объяснению произвольных движений по­стулирует иерархическую организацию монад, образующих человеческое тело. В верхней части такой иерархии расположены монады, способные к относительно более отчетливому восприятию себя и Вселенной. Одна из них занимает при этом абсолютно главенствующее положение, реп­резентируя то, что можно было бы назвать «душой человека». Предпо­лагается, что эта монада способна к особенно ясному восприятию (ап­перцепции) и самовосприятию (интроспекции). Именно в ее интересах в норме и происходят разнообразные движения тела. Иными словами, когда рука движется, выполняя некоторое волевое действие, то цель производимого рукой движения в общем случае соответствует целям и точке зрения главенствующей монады («души»), а не возможным ло­кальным целям и ограниченному полю зрения («малым перцепциям») любой из многочисленных монад, составляющих руку или тело. В этом и только в этом смысле, по мнению Лейбница, допустимо говорить о произвольности движений тела и даже о свободе воли вообще (см. 9.1.3).

С рационалистических позиций Лейбниц критически оценил сен­суализм своего главного оппонента Локка: «Нет ничего в интеллекте, чего не было бы раньше в наших ощущениях — кроме самого интеллек­ та^. Великий математик и логик, Лейбниц ввел в употребление ряд центральных понятий будущей когнитивной науки, такие как «алго­ритм», «изоморфизм» и «модель». Следуя более ранним соображениям Томаса Гоббса, он последовательно развивает мысль о машинном моде­лировании мышления человека: если бы удалось присвоить каждой простой мысли некоторое число, то при возникновении научных и жи­тейских споров всегда можно было бы попытаться найти рациональное решение с помощью математических вычислений, опирающихся на за-

⁵ Нейрокогнитивные и модулярные подходы последних двух дсятилетий обнаружива­
ют некоторое сходство с этой глобальной концепцией мозаичной огранизации мира (см.
2.3.2 и 9.1.3). Более гого, в современной науке некоторые акторы готовы идти дальше
Лейбница, доказывая, например, существование примитивных форм памяти и интеллек­
та у растений (Trewavas, 2003).

⁶ Карл Поппер (Popper, 1984) считает, что впервые обмен именно этими аргументами
состоялся более чем за два тысячелетия до Локка и Лейбница — между древнегреческими
философами Протагором и Парменидом.35

коны логики. В письме к одному из потенциальных спонсоров, принцу Евгению Савойскому, Лейбниц пишет, что такой универсальный вы­числительный аппарат («Универсальная Характеристика») мог бы быть создан при условии достаточного финансирования «группой способных людей» за какие-нибудь «5 лет». Надо сказать, что, будучи не только философом, но и известным юристом, Лейбниц на этом поприще пре­красно владел искусством возможного, подчеркивая необходимость компромиссов, разумность которых часто имела мало общего с рацио­нальностью математических выкладок (см. 8.4.1).

Таким образом, оба философских лагеря — рационалисты и эмпи-рицисты — обнаружили в своих работах одинаковое стремление к фор­мально-редукционистскому объяснению феноменов индивидуального сознания. Это вполне соответствовало духу времени. Его ярко выразил типичный представитель научного мировоззрения 18-го столетия, фран­цузский математик и механик Пьер Симон Лаплас, считавший принци­пиально возможным выразить все совершающееся в мировом порядке одной всеобъемлющей математической формулой. Он же последователь­но критиковал представление о свободе воли: зная исходное состояние Вселенной и используя одни лишь законы ньютоновской механики, можно с любой степенью точности предсказать ее состояние в некото­рый будущий момент времени. Конечно, этот подход явно не благопри­ятствовал возникновению научной психологии. Из трех постулатов кар-тезианско-локковской традиции — индивидуализма, математического редукционизма и интроспекционизма — критике стал первоначально подвергаться третий, видимо, как наименее существенный для традиции в целом⁷ .

1.1.3 Критика самонаблюдения и чистого разума

Рационализм начал критику валидное™ интроспекции (или само­наблюдения) как научного метода значительно раньше, чем эмпиризм. Спиноза с материалистических, а Лейбниц с идеалистических позиций выступили против использования интроспекции как единственного ис­точника данных в научных исследованиях. Спиноза в своем учении об аффектах прямо подошел к мысли о необходимости их объективного изучения, ведь люди «свои действия осознают, а причин, которыми они определяются, не знают» (Спиноза, 1957, с. 460). Для Лейбница крити­ка интроспекции была связана с различением способности одних мо­над только к самому общему, нерефлексивному восприятию внешнего мира — перцепции, а других, сравнительно малочисленных, также к

⁷ Веру в то, что интроспекция непосредственно дает субъекту знания о его психичес­
ких состояниях, современный историк науки М. де Мэй назвал недавно «концепцией
белого ящика» — по контрасту с понятием «черный ящик», введенным кибернетикой в
36середине 20-го века.

внимательному и детальному самосознанию — апперцепции. По его мнению, распространенное убеждение в том, что в душе имеются толь­ко такие восприятия, которые она осознает, является величайшим ис­точником заблуждений.

Проблема метода и самой возможности психологии как эмпири­ческой науки с особой остротой была поставлена немецким философом Иммануилом Кантом (1724—1804). Он попытался синтезировать мето­дологический скептицизм Юма в отношении познаваемости мира и картезианскую веру в существование отличного от физического мира бестелесного разума. Результатом стала сложная трехуровневая система, включающая чувственность (die Sinnlichkeit), рассудок (das Verstand) и разум (der Vernunft). Последний способен преодолевать «трансценден­ тальный барьер» между явлением и сущностью («вещью в себе»), но толь­ко в теоретическом плане, что обязательно придает основанной на реф­лексивном сознании (самосознании) познавательной деятельности гипотетический характер. Еще проблематичнее оказывается оценка ре­зультатов чувственного познания. Компонентами всякого акта воспри­ятия являются чувственный (сенсорный) опыт и априорные категории (формы) нашего рассудка, такие как пространство и время. Проблема состоит в том, что эти компоненты не существуют друг без друга, по­этому самонаблюдение позволяет осознать лишь некоторую интеграль­ную, далее нерасчленяемую амальгаму обоих (см. 8.4.3). При самонаб­людении также отсутствует должная дистанция между исследователем и объектом его исследования. Разумеется, все это накладывает принци­пиальные ограничения на возможность использования самонаблюде­ния в качестве научного метода.

В предисловии к «Метафизическим началам естествознания» Кант пишет, что «эмпирическое учение о душе» (так он называет будущую психологию) никогда не сможет сравниться по своему научному статусу с естествознанием, «потому что к феноменам внутреннего опыта (der innere Sinn) и его законам неприменима математика, ибо тогда пришлось бы объявить лишь о законе непрерывности потока внутренних измене­ний... Ведь чистое самонаблюдение, в котором должны конструировать­ся явления души, есть время, которое имеет только одно измерение. Точ­но так же самонаблюдение никогда не приблизится к химии и в качестве аналитического метода, или экспериментирования, так как при само­наблюдении наблюдаемое получает лишь кажущееся расчленение, кото­рое нельзя удержать и по желанию повторить. Еще менее можно заста­вить другого мыслящего субъекта подчиниться намерениям нашего опыта. К тому же всякое самонаблюдение меняет и искажает состояние наблюдаемого» (цит. по: Кант, 1964—1966, т. 6, с. 60).

Критикуя самонаблюдение, Кант, однако, не отверг полностью возможность психологических исследований. Он проанализировал про­блему связи мотивации с познанием и действием, а также указал в своих работах по антропологии перспективу неинтроспекционистской мето- 37

дологии, связанной с изучением продуктов деятельности человека — прежде всего, в области языка. Им же — вслед за Аристотелем — были описаны некоторые глобальные операции нашего рассудка, такие как СРАВНЕНИЕ. Наконец, в «Критике чистого разума» Кант вводит поня­тие «схема», оказавшееся впоследствии одним из основных теоретичес­ких понятий когнитивных исследований (см. 2.2.2 и 6.3.1). Под схемой он понимал обобщенный формат представления знаний и одновремен­но правила творческого (продуктивного) воображения, позволяющие рас­судку в процессе познания накладывать категории на непрерывно меня­ющиеся чувственные данные, а также восстанавливать эти данные в отсутствие предмета⁸ .

Говоря о значении работ Канта, надо отметить, что с течением вре­мени центральной для него стала проблема специфики осознания нрав­ственных принципов по сравнению с научным познанием законов при­роды. Большое влияние на него оказали при этом работы двух франкоязычных авторов — Вольтера (1694—1778) и в особенности Жан Жака Руссо (1712—1778). Разочарование в нравственном состоянии об­щества, чрезвычайно низком, несмотря на весь научный прогресс века Просвещения (или, может быть, как раз вследствие этого прогресса), за­ставило их обратиться к поиску истоков морали, отличных от знаний и религиозных предписаний. В характерной для рационализма манере Кант в этом вопросе выступил против взглядов Локка — его концепции этической относительности (см. 1.1.2). По Канту, законы морали абсо­лютны, несводимы к индивидуальному эмпирическому опыту. В отличие от знания природных закономерностей, которое всегда остается непол­ным, более или менее гипотетическим, моральные суждения выступают в качестве категорического императива, или безусловных (хотя и далеко не всегда выполняемых) требований человека к самому себе.

Исключительно важную роль в общей концепции Канта играет введенное им в «Критике чистого разума» и развитое затем в других ра­ботах различение теоретического (трансцендентального) и практичес­кого (или эмпирического) разума. Теоретический разум пытается отве­тить, прежде всего, на главный вопрос теории познания «Что я могу знать?». Практический разум первичен по отношению к теоретическо­му и необходим нам для ответов на вопросы с выраженной нравствен­ной составляющей — « Что я должен делать?» и «На что я могу надеять­ ся?». В сфере практического разума Кант полностью восстанавливает в правах аристотелевскую категорию цели. Распространив свой крити-

⁸ Вполне современно выглядит следующее его определение: «Понятие "собака" обо­
значает правило, по которому мое воображение может нарисовать четвероногое живот­
ное в общем виде, не будучи ограниченным каким-либо единичным, частичным обли­
ком, заданным мне в опыте, или каким бы то ни было возможным образом in concrete »
(Кант, 1964—1966, т. 3, с. 223). Интерпретация этой идеи Канта обсуждается нами в ттос-
38 ледуюших главах (см. 7.3.2 и 8.1.3).

ческий анализ на эту сферу, Кант дает положительный ответ и на воп­рос о свободе воли, но ответ не научный или теологический, а сугубо этический. Венцом философии рационализма оказывается не абстракт­но-математическое ratio Декарта, а совесть каждого из нас.

Действительно, подлинно нравственные поступки не могут быть на­вязаны нам извне или же преследовать, сколь угодно опосредованно, утилитарные цели, даже такие возвышенные, как благополучие челове­чества. Во-первых, и это самое главное, подобная внешняя детермина­ция ставит под сомнение самостоятельность принимаемых человеком решений, а следовательно, ответственность и достоинство его личности. Во-вторых, обоснование морали стремлением к благополучию наталки­вается на эмпирическое противоречие. Как пишет один из видных ис­следователей Канта: «По крайней мере, для отдельного индивидуума изо всех средств достижения благополучия моральность является самым не­верным. Если бы природа предназначала нас для благополучия, она не смогла бы сделать ничего неразумнее, как вложить в человека... сохра­нение моральной обязанности, которое всегда будет становиться ему по­перек дороги» (Виндельбанд, 2000, т. 2, с. 129). Поэтому личная свобода и достоинство для Канта — два главных условия нравственности. В на­ших действиях и поступках всегда должна присутствовать свобода выбо­ра — поступил так, но мог поступить и иначе (см. 9.4.1).

Через несколько десятилетий после смерти Канта отрицательную позицию по вопросу о возможности построения психологии как науки о феноменах сознания занял и Огюст Конт, основатель позитивизма. Это направление европейской философии второй половины 19-го века было специально разработано в качестве методологии опытного, эмпи­ рического естествознания. По своим основным положениям позитивизм тяготел к эмпиризму, с характерной релятивистской трактовкой про­блем этики и морали. Отмечая в одной из своих работ «огромные науч­ные успехи», которых добилось «со времен Фрэнсиса Бэкона» основан­ное на экспериментальном методе и объективных, проводящихся из внешней позиции наблюдений естествознание, Конт затем обрушива­ется на интроспективную психологию: «Результаты отвечают исходным предпосылкам. В течение двух тысячелетий метафизики пытаются раз­вивать психологию, и все же до сих пор они не смогли договориться ни об одном утверждении. И сейчас они расколоты на школы, которые за­няты спорами о самых первых элементах своих учений. Пресловутое самонаблюдение порождает практически столько же разноречивых мнений, сколько есть людей, верящих в то, что они им занимаются» (Конт, 1900, с. 17).

39

1.2 Ранняя экспериментальная психология

1.2.1 Первые методические подходы

В этой критической атмосфере физиком и физиологом Германом Люд­вигом Фердинандом фон Гельмгольцем (1821 — 1894), философом и ма­тематиком Густавом Теодором Фехнером (1801 — 1887) и относительно менее известным голландским офтальмологом Францем Корнелисом Дондерсом (1818—1889) был сделан решающий шаг на пути к созданию экспериментальной психологии⁹ .

В 1850 году Гельмгольц, раздражая в двух точках нервное волокно лягушки (а затем и человека) и сравнивая время мышечного сокраще­ния, определил скорость распространения нервного возбуждения, кото­рую его учитель, физиолог Иоханнес Мюллер¹⁰ объявил незадолго до этого равной или даже превосходящей скорость света. Она оказалась не такой уж большой — около 50 м/с. Фехнер создал основы психофизики, описав два ее раздела: внешнюю (измерение ощущений в терминах пара­метров физических раздражителей) и внутреннюю психофизику (не реа­лизованную самим Фехнером идею измерения отношений между пси­хическими и физиологическими процессами — см. 1.3.1, 5.3.1 и 6.3.1). Что касается Дондерса, то он, использовав схему хронометрических опытов Гельмгольца, разработал общий методический прием — метод вычитания, с помощью которого попытался измерить длительность ис­ключительно быстрых, интроспективно не наблюдаемых психических процессов.

Логика метода Дондерса очень проста. Если время от подачи раз­дражителя до реакции испытуемого состоит из последовательности со­бытий, в том числе последовательности некоторых ментальных (то есть психических, но не обязательно осознанных) процессов, то можно оп­ределить их продолжительность, разработав серию задач, в которой ре-

⁹ Мы не ставим своей целью реконструкцию истории психологии, для чего потребо­
вался бы значительно более детальный анализ вклада как упомянутых, так и множества
не упомянутых в этой книге действующих лиц. Речь идет лишь о сравнительной истории
двух-трех идей, существенных для когнитивной науки. То, что, с точки зрения историо­
графии психологии, можно было бы назвать «доисторическим периодом», на деле было
временем возникновения и заката целых направлений — психологии способностей, мо­
ральной психофизики, френологии, философских и полуфилософских концепций пси­
хики. Достаточно сказать, что первая книга под названием «История психологии» была
опубликована... в 1808 году. Она содержала обзор более 100 работ, выполненных в преды­
дущем, 18-м столетии.

¹⁰ Иоханнес Мюллер ввел в науку понятие «специфических энергий органов чувств»,
под которыми он понимал генерируемые каждой сенсорной системой качественно раз­
личные ощущения. В современной философской литературе вместо этого громоздкого
выражения используется понятие «квалия» (например, Dennett, 1992), которое приобре­
ло дополнительный оттенок принципиально некоммуницируемой основы индивидуаль-

40ного сознания (см. 9.3.1).

шение каждой следующей задачи предполагает на один такой процесс больше, чем решение предыдущей. Дондерс предложил три такие задачи, обозначив их первыми буквами латинского алфавита: «А-реакция» — простая двигательная реакция (п стимулов — один ответ), «B-реак-ция» — реакция выбора (п стимулов — η ответов), «С-реакция» — реак­ция различения (п стимулов — два ответа). По его мнению, решение задачи «С» по сравнению с простой двигательной реакцией включает дополнительный процесс различения (категоризацию) стимулов, а ре­шение задачи «В» — еще и процесс выбора ответа.

В 1865—1868 годах он провел опыты (Donders, 1868/69), в которых зачитывал своим испытуемым бессмысленные слоги, регистрируя время реакции в каждой из трех ситуаций. Были получены следующие средние величины:

«А» — 201 мс,

«B» = 284 мс,

«С» = 237 мс.

После этого с помощью вычитания можно было определить время, уходящее на различение стимулов и, соответственно, на выбор ответа:

«С»—«A» = 36 мс,

«В»—«С» = 47 мс.

Таким образом, время выполнения некоторой относительно элемен­тарной ментальной операции оказалось равным примерно 1/20—1/30 секунды.

Хронометрические опыты Дондерса вызвали критику современни­ков, главным образом, из-за недостаточной опоры на интроспективные данные, а также из-за действительно спорного допущения, что новая задача лишь добавляет или «вычитает» некоторый частный процесс, оставляя неизменными процессы, определяющие решение других задач (см. 2.2.3 и 5.1.2). Однако характерно, что ровно через 100 лет в автори­тетном обзоре исследований времени реакции выбора были выделены примерно те же самые процессы, или операции, дополненные лишь вполне очевидными этапами предварительной сенсорной обработки и осуществления ответа (Smith, 1968). Кроме того, разновидность метода вычитания, с теми же в принципе нерешенными проблемами, широко используется в новейших методах трехмерного картирования работы мозговых механизмов, при так называемой нейровизуализации { brain imaging — см. 2.4.1).

Хотя все эти результаты были получены либо с помощью объектив­ных методов, либо с помощью процедур, в которых, как в сенсорной психофизике, субъективный момент был сведен к минимуму, перехода к использованию возможностей гипотетико-дедуктивного эксперимента в изучении ментальных процессов и состояний не произошло. Одной из причин этого было влияние второй волны позитивизма, или эмпирио­ критицизма. Это направление философии конца 19-го века интенсивно

41

критиковалось в марксистской литературе и поэтому хорошо известно русскоязычным читателям старшего поколения под названием «махизм». Эрнст Мах был не только выдающимся физиком, но также одним из самых ярких исследователей восприятия. В классическом труде «Анализ ощущений и отношения физического к психическому» (Мах, 1886/1907) он подчеркнул непосредственную данность субъекту содержаний его со­знания, считая гипотетические атомарные элементы внутреннего опыта — ощущения — общим основанием как психологии, так и физики. Вслед за Юмом (и предвосхищая взгляды некоторых современных авторов — см. 1.1.2 и 6.4.2) Мах описывает человеческое «Я» как совокупность фикси­рованных в памяти телесных ощущений. Что касается физического мира, то Мах сравнивал его с полотнами французских импрессионистов, где общее впечатление оказывается результатом воздействия на наблю­дателя множества локальных цветовых пятен. Как заметил по поводу этой импрессионистической модели физического мира американский историк психологии Эдвин Боринг (Boring, 1929), для Маха палка, опу­щенная в воду, действительно искривляется, а если при этом и есть ка­кая-то иллюзия, так это то, что она остается прямой. Махистское поня­тие «элемента», по мнению ряда авторов, легло в основу системы философских взглядов основателя научной психологии Вундта.

1.2.2 Вильгельм Вундт и основание психологии

Сегодня, более чем через столетие после того как бывший ассистент Гельмгольца, философ и физиолог Вильгельм Вундт (1832—1920) осно­вал в 1879 году при Лейпцигском университете на собственные средства первую в мире психологическую лабораторию, подлинное значение его труда для современной научной психологии и междисциплинарных ког­нитивных исследований продолжает оставаться предметом оживленных споров. Противоречивость высказываемых мнений наводит на мысль, что идейное наследие Вундта стало чем-то вроде гигантского проектив­ного теста, где каждый современный исследователь может увидеть прак­тически все, что захочет". Следует также учитывать, что взгляды самого Вундта неоднократно менялись на протяжении 60 лет активной научной деятельности, причем иногда от одного издания его наиболее известно­го труда, «Основы физиологической психологии», к другому.

¹¹ В литературе по истории психологии высказывается мнение, что такие интерпрета­
торы и биографы Вундта, как О Кюльпе и Э.Б. Титченер, исказили взгляды своего учите­
ля, придав им выраженную позитивистскую окраску Действительно, однозначности не
было даже в оценках учеников, если для одних учеников Вундт был основателем структу­
рализма, то другие считали его одним из первых представителей функционализма в пси­
хологии (см. 1.2.3). Выяснение истины затрудняется объемом научного наследия Вундта,
насчитывающим свыше 53 000 страниц По подсчетам еще одного ученика, американца
Стэнли Холла, это примерно в два раза превышает общий объем написанного Кантом,
42Гегелем и Дарвином

«Психология, — писал Вундт в своей первой крупной работе, — не должна начаться там, где она вероятнее всего и закончится» (Wundt, 1862, S. XIT). Возможность психологии как самостоятельной науки га­рантируется, по его мнению, тем обстоятельством, что в галилеевско-ньютоновской механистической картине мира не нашлось места для вторичных качеств объектов. Поскольку эти качества, тем не менее, су­ществуют для нашего сознания, должна существовать и научная дис­циплина, занимающаяся их разработкой. Подобно Декарту, Вундт про­водит жесткое разграничение между непосредственной доступностью данных самонаблюдения и косвенным характером знания о внешних физических событиях. Использовав ряд положений эмпирицистов, в особенности английского философа, логика и экономиста Джона Стю­арта Милля (1806—1873), он в еще большей степени опирался на наци­ональную немецкую линию философского рационализма, представлен­ную работами Лейбница (правда, без монадологии последнего).

Это влияние нашло выражение в вундтовской теории двух уровней сознания — перцепции и апперцепции, которым соответствуют два типа объединения психических элементов — ассоциативный и аппер­цептивный. Первый уровень относительно примитивен, на нем господ­ствуют механические законы ассоциаций по смежности и по общему сходству. Интереснее уровень отчетливого и детального, или апперцеп­тивного сознания. Как подчеркивает Вундт, апперцептивное объедине­ние ощущений и эмоционально окрашенных чувствований отличается от случайных цепочек механических ассоциативных связей (Wundt, 1893—1895). Оно является результатом творческого синтеза, который сопровождается чувством волевого усилия и приводит к «переводу» ап­перципируемого содержания в фокальную зону внимания, или «фиксаци­онную точку» сознания (Wundt, 1908—1911). Апперцептивные объеди­нения элементов сознания в структурированные системы отношений подчиняются далее законам особой психологической причинности. Од­ним из таких законов является зависимость части от целого. Психоло­гическая причинность трактовалась Вундтом по аналогии с химически­ми реакциями, также ведущими к неаддитивным результатам. Само понятие «ментальная химия» в качестве синонима психологии было вве­дено несколько ранее Дж.С. Миллем.

Апперцептивная организация в ее понимании Вундтом похожа на то, что современные авторы называют межкатегориальной, или схема­тической организацией знаний (см. 6.3.1). Вундт описывает различия апперцепции и ассоциации с помощью следующего лингвистического примера (Wundt, 1893—1895, Bd. 1, S. 122—123). Ассоциативная связь (das Verhältnis) представляет собой механическую цепочку элементов А—В—С..., не имеющую определенного направления развертывания. Здесь мы имеем дело со связями двух и более изолированных понятий, причем сами эти связи не имеют значения, полностью определяясь ха-

43

рактером исходных понятий. Например, понятия «птица» и «ворона» ассоциативно связаны между собой и с более общим понятием «живое существо». Значение каждого из понятий не зависит от этих связей. Напротив, в случае выражения «птица на дереве» главное понятие — «птица» — определяется вторичным понятием — «дерево» — посред­ством отношения (die Beziehung) места. Из такого отношения двух поня­тий возникает новое понятие (новый образ). Апперцептивные отноше­ния несводимы к ассоциативным связям. Направление движения в этих структурных образованиях задается интересами субъекта, а не механи­ческими ассоциациями, то есть зависит от психологических причин (отсюда принцип «психологической причинности» для процессов ап­перцептивного уровня).

Согласно Вундту, психические процессы всегда одновременно (па­раллельно) разворачиваются на двух разных уровнях. Если число ассо­циативных связей нижнего уровня при этом никак не ограничено, на верхнем, апперцептивном уровне одновременно могут быть представле­ны только две (максимум три) группы понятий. Ограниченность числа групп на верхнем уровне организации мышления Вундт связывал с пре­делами объема апперципируемого содержания. Точно так же современ­ные авторы склонны объяснять ограниченностью объема внимания, или рабочей памяти, множество разнообразнейших фактов, например, то, что на каждом уровне схематического описания текста обычно встреча­ется не более двух-трех эпизодов (см. 6.3.3).

Эти теоретические соображения были распространены Вундтом и на область надындивидуальной «психологии народов», изучение кото­рой, по его мнению, должно было дополнить естественно-научный по методу (экспериментальная физиология) и по теоретической модели (химия) анализ индивидуального сознания. С течением времени Вундт склонен был уделять историческому анализу таких «продуктов чело­веческого духа», как язык и разнообразные культурные артефакты, все большее внимание, одновременно ограничивая возможности для строю контролируемого лабораторного эксперимента преимуще­ственно простыми познавательными процессами (Wundt, 1910—1912). В области «психологии народов», как он полагал, эксперимент был невозможен, но, к счастью, и не нужен, так как там уже «проэкспери-ментировала история». Эта идея сочетания экспериментального и ис­торического методов, последний из которых распространялся и на сфе­ру человеческой культуры, осталась просто непонятой в обстановке радикально индивидуалистической трактовки предмета психологии.

Для когнитивных исследований важен вклад Вундта в развитие экс­периментального метода. Некоторые из возникших в его лаборатории методик не потеряли значения по сегодняшний день. Так, почти 100 лет спустя было проведено детальное повторение опытов Вундта, позволя­ющих оценить зависимость времени восприятия зрительных и слуховых событий от направленности внимания на одну из этих сенсорных мо-44

дальностей (Sternberg & Knoll, 1973). Типичной для многочисленных хронометрических исследований тех лет является работа М. Фридриха (Friedrich, 1883). Эта выполненная под руководством Вундта работа лег- ' ла в основу самой первой психологической диссертации в мире.

Задача состояла в изучении свойств и времени акта апперцепции. Было предположено, что он входит в качестве одного из этапов в сле­дующую последовательность событий: «1) проведение раздражения от органа чувств к мозгу; 2) перевод в поле сознания, или перцепция; 3) перевод в фокус внимания, то есть апперцепция; 4) проведение мо­торного импульса к мышцам и освобождение их энергии» (Friedrich, 1883, р. 39). Определялось время простых двигательных реакций на вспышки света и реакций различения цветовых оттенков или чисел. Ко­личество альтернативных стимулов менялось от одного до шести. Кроме самого Фридриха, в опытах участвовали еще трое испытуемых, среди них — Вундт и Стэнли Холл. Время апперцепции измерялось с помо­щью метода Дондерса. Для этого из времени реакции различения вы­читалось время простой двигательной реакции. Продолжительность акта апперцепции (порядка 200 мс) возрастала при увеличении числа альтернатив. Кроме того, при предъявлении цифрового материала она была больше, чем при показе оттенков цвета. Результаты получили ин­терпретацию в духе двухуровневой теории Вундта. Рост времени аппер­цепции с увеличением числа альтернатив объяснялся тем, что всякое отчетливо осознаваемое содержание составляет со смутно осознавае­мым материалом (альтернативными стимулами) единую структуру. Акт апперцепции также требует больше времени при увеличении сложнос­ти материала, то есть при переходе от цвета к цифрам.

Это исследование, помимо недочетов в планировании (основы пла­нирования эксперимента были созданы английским математиком Ро­нальдом Фишером в первой половине следующего, 20-го века), обнару­живает две характерные особенности. Во-первых, эксперимент понимается как ситуация для проведения интроспективных наблюде­ний. Во-вторых, он не служит еще средством целенаправленной крити­ческой проверки теоретических предположений — гипотез, хотя, конеч­но, уже и не сводится к их простой иллюстрации. То же самое можно сказать и о других известных исследованиях Вундта и его сотрудников. Например, разработанная им трехмерная теория эмоций, предполагав­шая возможность локализации всех содержаний сознания в координатах «удовольствие — неудовольствие», «напряжение — расслабление», «воз­буждение — успокоение» (см. 2.1.3), была введена первоначально с по­мощью интроспективного примера, а затем Вундт попытался уточнить ее с помощью объективных психофизиологических измерений аффек­тивных реакций (Wundt, 1908—1911).

Особое значение для будущей когнитивной психологии имело представление об ограниченности объема внимания. Теоретически оно было заложено уже в лейбницевской концепции апперцепции. Ограни­ченность внимания была проиллюстрирована в школе Вундта наблюде­ниями субъективной группировки элементов в слуховой и зрительной

45

модальностях, а также опытами Джеймса Маккина Кеттела¹² , описав­шего так называемый эффект превосходства слова — после кратковре­менного (сотые доли секунды) предъявления можно воспроизвести при­мерно пять изолированных букв либо такое же количество коротких слов, то есть в несколько раз букв больше (см. 7.2.1). Независимо от Кет­тела эта же закономерность была обнаружена и одним из первых фран­цузских психологов, создателем знаменитого теста интеллектуального развития Альфредом Бине (1857—1911). В своих исследованиях Бине сравнивал запоминание отдельных слов и коротких осмысленных фраз. Таким образом, в случае экспериментальных исследований школы Вундта речь идет скорее об уточняющих демонстрациях заранее извест­ных общих представлений о структуре сознания, а не об их эмпиричес­кой проверке и возможном опровержении. Поскольку состояния созна­ния по-прежнему считались непосредственно данными субъекту, «не гипотетическими», то эксперимент не мог выполнять обычную для него роль гипотетико-дедуктивного инструмента познания. Он оставался лишь вспомогательным средством для выявления и фиксации интро­спективных данных. Успех такой странной, с точки зрения зрелых ес­тественно-научных дисциплин, исследовательской программы целиком зависел от убедительности исходных философских («метафизических») взглядов. Многочисленные дискуссии конца 19-го — начала 20-го века, в ходе которых Вундт тщетно пытался утвердить свою точку зрения по ряду центральных теоретических и методологических вопросов, пока­зали, что философские взгляды основателя психологии не разделялись многими психологами, в первую очередь, его собственными учениками.

1.2.3 Первый кризис научной психологии

Наиболее радикальный характер, отчасти изменивший ход последующе­го развития психологической науки, имели работы профессора филосо­фии Вюрцбургского, а затем Венского университетов Франца Брентано (1838—1917). До него ассоцианисты, да и сам Вундт описывали феноме­ны сознания как более или менее сложные структуры элементов. Эта про­цедура была типичной для структурализма в психологии. В своей работе «Психология с эмпирической точки зрения» Брентано (Brentano, 1874) обратился к совершенно иной философской традиции — казалось бы, окончательно отвергнутому европейским Новым временем учению Ари­стотеля в его схоластической интерпретации, данной Фомой Аквинским (1225—1274). Определяющим принципом функционирования всего пси-

¹² Этот ученик Вундта, работавший у него в лаборатории в период с 1880 по 1887 год,
стал позднее одним из основателей американской версии функционалистской психоло­
гии (см. 1.2.3) и прославился введением в психологический оборот понятия «тест», а так­
же основанием (вместе с Болдуином) двух профессиональных журналов — Psychological
46Bulletinи PsychologicalReview

хического для Фомы Аквинского являются inîensiones animi — духовные силы человека, направленные на деятельное воплощение и преодоление возникающих при этом трудностей. В результате феномены сознания были описаны Брентано не в виде ассоциаций ощущений, а как интен-ционально направленные на предметы психические акты, или действия.

Подобная постановка вопроса была первым симптомом появле­ния функционализма в психологии, то есть перехода к рассмотрению возможных функций сознания, таких как регуляция активности, удов­летворение потребностей и, в конечном счете, биологическая адапта­ция в самом широком смысле слова. Влияние функционализма оказа­лось весьма выраженным за пределами Германии, причем вместо спекулятивной философии здесь роль катализатора сыграли новые био­логические представления, широко распространившиеся во второй по­ловине 19-го века, прежде всего, теория эволюции Чарльза Дарвина (1809—1882). Дарвин трактовал положительные и отрицательные эмо­ции как проявление имеющих приспособительное значение поведен­ческих тенденций приближения или, соответственно, избегания (см. 9.4.3). Под влиянием общей эволюционной трактовки эмоций у живот­ных и человека с функционалистских позиций стали рассматриваться и познавательные процессы у человека. Зачастую при этом происходи­ло уточнение и ограничение функций сознания, которое постепенно перестало восприниматься как синоним психики.

Физиолог Иван Михайлович Сеченов (1829—1905) выступил в Рос­сии с программой неинтроспективного изучения психических процессов как множества центральных, заторможенных корой головного мозга рефлексов. Сеченов доказал в простых экспериментах на мозге лягушки существование такого механизма центрального физиологического тормо­ жения. Точка зрения, согласно которой феномены сознания возникают тогда, когда кора мозга начинает контролировать посредством торможе­ния автоматическое развертывание рефлекторных процессов, намного опередила свое время. Она, в частности, хорошо вписывается в совре­менные двухуровневые модели взаимоотношений сознательных («конт­ролируемых») и автоматических процессов (см. 4.3.2, 5.1.3 и 7.2.2). Сече­нов же одним из первых обратил внимания на значение сочетания эволюционного и онтогенетического анализа феноменов психики, под­черкнув, что научная психология прежде всего должна ответить на вопрос о происхождении разнообразных «психических деятельностей» (см. 9.4.2).

Во франкоязычной психологии и неврологии Теодюль Рибо (1839— 1916), Эдуар Клапаред (1873—1940) и особенно ученик Рибо Пьер Жане (1859—1947) подробно описали так называемые психические автоматиз­ мы — зачастую весьма сложные формы активности, разворачивающиеся целиком или частично вне сферы сознания. «Французская школа» выя­вила многочисленные примеры диссоциации сознания и поведения, при­чем как в норме (гипноз), так и в патологии (истерия). Рибо (одновре­менно с Джеймсом и датчанином Ланге) разработал так называемую

моторную теорию сознания, суть которой состоит в признании внутрен­ней, идеомоторной активности основой феноменов восприятия, внима­ния и воображения (см. 5.4.1 и 9.3.3). Он же последовательно призывал к эволюционному анализу высших психических процессов и личности. Согласно «закону Клапареда», осознание отнюдь не является постоян.-ным атрибутом психических процессов и специфически связано лишь с моментами затруднений в реализации привычных действий.

В Северной Америке практическое значение сознания для успешной адаптации к среде подчеркивалось в философии прагматизма, прежде все­го в работах Чарльза Пирса (1839—1914) и Уильяма Джеймса (1842—1910). Пирс стал основателем семиотики — общей науки о знаках и их функци­ях, которую веком ранее пытался создать Кондильяк (см. 1.1.2). Философ и психолог Джеймс предложил различать «те» и «/» как, соответственно, познаваемую и познающую части самосознания личности¹³ . В качестве особой школы американская функционалистская психология — Дж. Эн-джел, Дж. Дьюи, Э.Л. Торндайк, Р. Вудвортс и другие — пыталась соче­тать анализ сознания с изучением поведения, просуществовав пример­но до конца 30-х годов прошлого века. Следует особенно подчеркнуть влияние работ Роберта Вудвортса (1869—1962), «Экспериментальная психология» которого позволила сохранить итоги раннего периода изу­чения познавательных процессов. Перевод этого руководства на рус­ский язык (книга вышла в разгар так называемой «борьбы с космополи­тизмом») сыграл важную роль в развитии отечественной психологии.

Обсуждение интенциональности (предметной направленности) созна­ния стало центральным для феноменологии и экзистенциализма — ведущих направлений философии 20-го века. Основатель феноменологии Эдмунд Гуссерль (1859—1917) начинал как ученик математика Вейерштрасса, но познакомившись с Брентано, превратился в его восторженного последо­вателя. Описывая феномены сознания, он лишает их психологического оттенка. Эмпирическое «Я» выполняет при этом лишь функцию точки отсчета, делающей возможной интенциональное отношение к предметам. Последние также понимались им как идеальные, не выходящие за преде­лы «чистого сознания» («Bewusstsein rein als es selbst») конструкты, подоб­ные математическим понятиям. Представители экзистенциализма (уче­ник Гуссерля М. Хайдеггер, М. Мерло-Понти и Ж.П. Сартр) вернулись к функционалистской трактовке. Они подчеркнули значение обыденного сознания, включенного в направленную на решение жизненных задач активность (по принципу «in-der-Welt-sein» — «бытия в мире»). Эта фор­ма сознания отличалась ими от отстраненного, рефлексирующего созна­ния предыдущих философских учений (4.4.3 и 9.3.3). На практике это

¹³ При ближайшем рассмотрении это напоминает кантианское различение практи­
ческого и теоретического разума (см. 1.1.3). Джеймс поясняет, что «те» — это «эмпири­
ческое эго» («мое»), тогда как в случае «/» речь идет о «теоретическом эго», то есть о транс­
цендентальном, недоступном для эмпирического анализа первоисточнике всякой твор-
48ческой активности.

напоминает предположение Клапареда об осознании эпизодов, которые нарушают привычный ход событий. Так, рефлексивное осознание неко­торого предмета, например молотка, обычно происходит при нарушении привычного потока активности, когда молоток слишком тяжел или у него внезапно ломается рукоятка.

Точка зрения Брентано на значение интенциональной трактовки психики повлияла и на ряд его учеников-психологов, прежде всего Ос­вальда Кюльпе (1862—1915) и Карла Штумпфа (1848—1936). Кюльпе унаследовал кафедру философии Вюрцбургского университета, кото­рую когда-то занимал его учитель, а Штумпф при поддержке Гельм-гольца основал в 1902 году институт психологии в Берлинском универ­ситете. Через 10 лет именно в этом институте появилось новое научное направление, ставшее известным во всем мире как берлинская школа гешталыппсихологии (см. 1.3.1). Одним из последствий интереса Кюль­пе к функциям сознания в поведении стал анализ процессов понима­ния и решения задач, приведший к созданию еще одного нового на­правления исследований — вюрцбургской школы психологии мышления.

По мнению представителей вюрцбургской школы, при решении за­дач возникают направленные на достижение цели процессы — мысли, ко­торые отличаются от имеющих чувственную (сенсорную и аффективную) окраску элементов вундтовской психологии прежде всего своим процессу­альным и безобразным характером. Использовав простые хронометричес­кие эксперименты, представители этого направления показали, что ис­пытуемые обычно значительно быстрее понимают афоризмы и сложные метафоры, чем сообщают о возникновении в сознании каких-либо сопут­ствующих сенсорных ощущений или образов. Сначала Кюльпе, а затем его ученик Карл Бюлер (1879—1963) подчеркнули целенаправленный и операциональный характер мышления¹⁴ . Подобно тому как в арифметике есть не только числа, но и операции над ними, «решающие последние константы в мышлении — это вовсе не чувственные представления, кото­рые одно за другим разворачиваются в нас, а мыслительные операции над меняющимся материалом образов представлений» (Buehler, 1927, S. 13). Попытка последовательного описания мышления в терминах множества операций, трансформирующих условия задачи в направлении искомого решения, была предпринята несколько позднее Отто Зельцем (1881— 1944), однако его исследования были прерваны известными политичес­кими катаклизмами 30—40-х годов прошлого века¹⁵ .

¹⁴ Любопытно, что уже тогда различение «статичного» и «динамичного» имело выра­
женный оценочный оттенок. «Динамичность» феноменов сознания неизменно подчер­
кивали Вундт и Титченер. Взгляды критиковавших их с «динамических позиций» пред­
ставителей вюрцбургской школы, в свою очередь, были подвергнуты критике из-за от­
сутствия «динамики» Куртом Левином.

¹⁵ Никто не знает, как могло бы пойти развитие научной психологии в Германии, если

бы не приход к власти национал-социалистов. Видные гештальтпсихологии эмигрирова- 49

В целом вюрцбургская школа не смогла решить своих задач, так как мысли и операции выступили лишь в роли новых элементов созна­ния. Был сохранен и усилен аналитический характер метода самонаб­людения, что вызывало возражения даже у Вундта (Wundt, 1910—1912). В еще большей степени опора на самонаблюдение была характерна для основных оппонентов вюрцбургской школы — представителей школы аналитической интроспекции Эдварда Титченера (1867—1927), пытав­шегося развивать традиционный структуралистский подход ассоциа­тивной психологии. На одном из этапов развития своих взглядов Тит-ченер пришел к выводу, что сознание состоит примерно из 44 000 элементов, которые в разных комбинациях порождают все восприятия, мысли и эмоции: «Дайте мне мои элементы и позвольте мне соединить их при психофизических условиях, и я обещаю вам показать психику взрослого человека как структуру без пропусков и изъянов» (Titchener, 1899, р. 294). Бесплодность дискуссии обоих направлений о роли чув­ственных образов в мышлении сыграла не последнюю роль в крушении старой менталистской психологии.

Вундт старательно избегал использования термина «память» в сво­их работах, считая его отголоском донаучной психологии способностей. Поэтому он откровенно критически относился к проекту Германа Эб-бингауза (1850—1909), поставившего своей целью изучить законы па­мяти, которые определяют временную динамику ассоциаций. В силу этих теоретических разногласий Вундт даже активно препятствовал публикациям результатов экспериментов Эббингауза, что послужило одной из причин создания, по инициативе и под редакцией Гельмголь-ца, первого собственно психологического журнала в мире — Zeitschrift für Psychologie¹⁶ . Первый номер этого журнала открывается статьей Эб­бингауза, посвященной обзору основных результатов его исследований.

Благодаря экспериментам Эббингауза по запоминанию рядов бес­смысленных слогов были построены так называемые кривые забывания (см. 5.4.1), а также впервые был описан эффект края — лучшее воспро­изведение первых и последних элементов ряда по сравнению с цент­ральными элементами. Этому действительно очень выраженному эф­фекту суждено было позднее сыграть важную роль в создании моделей памяти когнитивной психологии (см. 2.2.1 и 5.2.1). На частые обвине­ния оппонентов в механицизме Эббингауз отвечал, что ориентируется

ли. Карл Бюлер и его жена Шарлотта (одна из основательниц гуманистической психоло­гии) сначала сменили Дрезден на Вену, а затем бежали в США. Дункер покончил жизнь самоубийством. Зельц погиб на пути в концентрационный лагерь.

¹⁶ В определенной степени Вундт предвосхитил взгляды и тип исследований англий­
ского психолога Фредерика Бартлетта, который, кстати, тоже крайне критически оцени­
вал вклад Эббингауза в психологию познания (см. 1.4.2). Вундта и его сотрудников инте­
ресовали процессы запоминания и узнавания сложного осмысленного материала. Счи­
талось, что решающую роль в узнавании сложного материала играет чувство «знакомое -
50 ти» (сам этот термин был введен в психологию датчанином Гёффдингом).

не на ньютоновскую механику, а на физику Маха, устанавливая лишь математические отношения между независимыми и зависимыми пере­менными. Использование бессмысленного материала, вызванное стрем­лением изучать законы памяти в «чистом виде», было включено потом в необихевиористскую традицию «вербального научения». Следует отме­тить, однако, что даже при таком намеренно обессмысленном материале частота осмысленных ассоциаций оказалась переменной, которая играла едва ли не ведущую роль в запоминании.

Несколько менее известными латаются исследования другого видного немецкого психолога того периода leopraЭлиаса Мюллера (1850—1934). Вместе с А. Пильцекером Мюллер обосновал в 1900 году теорию двух раз­личных форм памяти — динамической («персеверирующей») и постоянной. В основе перехода от динамического к постоянному формату сохранения знаний, по их мнению, должен лежать некоторый (в то время совершен­но гипотетический) процесс нейрофизиологической консолидации следа (см. 5.3.2). Соответствующее различение было использовано и в первых моделях запоминания когнитивной психологии, как различие процессов в первичной (кратковременной) и вторичной (долговременной) памяти (см. 2.1.3 и 5.2.1)¹⁷ . Мюллер также разработал вполне созвучную после­дующим моделям когнитивной психологии теорию, в которой попытал­ся, исходя из юмовской схемы ассоциации элементов сознания, объяс­нить целенаправленный характер мышления. Решение этой задачи оказалось возможным лишь благодаря построению иерархической сис­темы, в которой категориальные представления оказались под контро­лем некоторого более высокого уровня, принимающего решения о тор­можении или активации ассоциативных связей (см. 8.1.1).

Учеником Мюллера А. Иостом были описаны два общих закона ди­намики прочности следа памяти. Согласно первому из законов Моста, из двух ассоциаций равной прочности, но разного возраста более старая за­бывается медленнее. Второй закон имеет отношение к заучиванию ма­териала: приращение прочности следа, вызванное новым заучиванием, обратно пропорционально исходной прочности следа. Оба закона легко формализуются с помощью дифференциальных уравнений:

(1) dx/dt = — kx

(2) dx/dT= m (λ - x),
имеющих следующие решения:

(1) x_t = x_o e-^kt

(2) χ_τ = λ - (λ - x_e )e-^mT ,

где χ — прочность следа или ассоциации; k, m и λ — константы; t — вре­мя при забывании, а Т — время или число попыток заучивания. Первый закон Иоста до сих пор используется в когнитивной психологии при анализе процессов забывания, а второй — широко использовался в ис­следованиях «вербального научения» (см. 5.2.1 и 5.4.1).

¹⁷ По феноменологическим основаниям (а именно сохраняется ли некоторое содер­
жание непрерывно в сознании или нет) первичную и вторичную память различали в кон­
це 19-го века также немецкий физиолог Эркнер и один из основателей философии праг­
матизма Джеймс.51

52

Особого упоминания заслуживают исследования зрительных обра­зов, начатые уже Фехнером, который посвятил их классификации не­сколько глав второй части своих «Элементов психофизики» (такого рода исследования были названы им «внутренней психофизикой» в отличие от «внешней психофизики», занимающейся измерением ощущений фи­зических стимулов). Родственник Дарвина Фрэнсис Гальтон ( 1822— 1911) провел самые ранние дифференциально-психологические иссле­дования отчетливости, или «яркости» зрительных представлений, в то время как Г.Э. Мюллер проанализировал зависимость пространствен­ных характеристик образов объектов от субъективных (совпадающих с осями тела субъекта, или эгоцентрических) и объективных (определяе­мых верхом, низом, левой и правой стороной и т.д. самих предметов — экзоцентрических) систем координат.

Вместе с тем и в этой области исследований вновь отчетливо выс­тупила невозможность однозначной интерпретации интроспективных данных. Кюльпе и К. Пэрки, работавшая у Титченера в Корнельском университете, пришли к противоположным выводам о характере влия­ния зрительных образов на восприятие зрительных сигналов околопо­роговой интенсивности, при этом Кюльпе полагал, что одновременное представливание мешает восприятию. Окончательно этот вопрос не вы­яснен до сих пор, хотя современные работы скорее подтверждают мне­ние Пэрки, считавшей, что в результате активного, «встречного» пред-ставливания стимула происходит снижение сенсорных порогов (см. 6.4.2). Никто из этих исследователей, при всем внешнем различии их позиций, не пошел дальше доступных в то время механистических и хи­мических аналогий. Так, Кюльпе объяснял образы последействием ощу­щений, а Эббингауз сравнивал их с фотографическими отпечатками.

Бездоказательность подобных аналогий и неопределенность выво­дов по основным проблемам привели к тому, что уже в конце 19-го века стал обсуждаться вопрос о кризисе психологии, а так называемым номо- тетическим (то есть основанным на выделении законов, «объясняю­щим») наукам были противопоставлены науки идеографические (описа­тельные, или «понимающие»). Один из видных участников этих событий следующим образом охарактеризовал ситуацию: «Вереница сырых фак­тов; немного разговоров и споров вокруг отдельных мнений; немного классификации и обобщения на скорее описательном уровне; строгое убеждение, что нам доступны состояния сознания и что наш мозг как-то влияет на них: но ни одного закона в смысле законов физики, ни одного утверждения, из которого можно было бы вывести надежные следствия. Мы даже не знаем терминов, в которых можно описать то, по отношению к чему эти законы могли бы быть установлены. Это не наука, а лишь на­дежда на науку... В настоящее время психология находится в состоянии физики до Галилея... и химии до Лавуазье...» (James, 1892, р. 468).

1.3 Поведенческие и физикалистские направления

1.3.1 Психология как наука о поведении и физических гештальтах

Начиная с 10-х годов прошлого века изучение образов представлений, восприятия, внимания и мышления резко затормозилось. «Попробуйте доказать мне, — писал основатель бихевиоризма Джон Уотсон (1878— 1958), — что вы обладаете зрительными представлениями, слуховыми представлениями или какими-либо другими видами психических (бес­телесных) процессов. До сих пор у меня есть лишь ваши невероятные и решительно ничем не подкрепленные заявления, что вы обладаете всем этим. Наука же нуждается в объективных доказательствах, которые только и могут служить надежной основой для ее теорий» (Watson, 1928, р. 75). Американский бихевиоризм и немецкая («берлинская») школа гештальтпсихологии независимо друг от друга, но практически одновре­менно предприняли попытку построения психологии как естественно­научной дисциплины.

Появление бихевиоризма было связано, во-первых, с критикой вунд-товской психологии, которую прагматизм вел начиная с 1880-х годов. Уже тогда Чарльз Пирс отрицал прямую доступность знания о внутреннем мире: «Нет оснований для веры в возможность интроспекции, и, следо­вательно, единственный способ изучения психологических вопросов со­стоит в анализе внешних фактов» (Peirce, 1931 — 1958, ν. 3, p. 47). К концу жизни эта точка зрения стала оказывать все большее влияние и на Джейм­са, хотя ни тот, ни другой не отрицали традиционное понимание предме­та психологии как науки о феноменах сознания. Вторым, собственно на­учным источником и даже образцом методологии исследования стали работы Нобелевского лауреата (1901 года) по физиологии Ивана Петро­вича Павлова (1849—1936), доказавшего возможность исследования на­учения (формирования условных рефлексов) в рамках строго объективно­го, физикалистского анализа поведения. Именно Павлов стал штрафовать своих сотрудников за использование менталистской, то есть основанной на понятиях психологии сознания терминологии. Наконец, третьим, прежде всего историко-культурным фактором стала популяризация в США (в результате активной поддержки ученика Вундта Стэнли Холла) идей создателя психоанализа Зигмунда Фрейда (1856—1939) и его после­дователей¹⁸ .

¹⁸ В том, что касается собственно экспериментальных исследований познавательных
процессов, вызывает понимание позиция Эйнштейна, отмечавшего, что он ценит Досто­
евского как ученого, а Фрейда как писателя. Психоанализ оказал, однако, заметное вли­
яние" на современные теоретические модели памяти и внимания, особенно на так назы­
ваемый энергетичесий подход, рассматривающий внимание в качестве недифференциро­
ванного «пула ментальных ресурсов» (см. 4.3.1). Кроме того, в своем раннем «Проекте
научной психологии» Фрейд (Freud, 1895/1981) предсказал современное значение нейро-
сетевых и нейрогуморальных исследований (см. 2.3.3 и 9.4.3).53

Хорошим примером могут служить работы ученика Джеймса, видно­го представителя функционализма Эдварда Л. Торндайка, сформулиро­вавшего три общих закона научения у человека и животных:

1) закон эффекта — реакции на некоторую ситуацию («стимул»), ко­
торые получают положительное подкрепление, постепенно зак-,
репляются и становятся привычными ответами на эту ситуацию;

2) закон готовности — серия последовательно подкрепляемых реак­
ций постепенно образует цепной рефлекс;

3) закон упражнения — ассоциативные связи между стимулами и
реакциями укрепляются при повторении и ослабевают при его
отсутствии.

С помощью этих законов, как считал Торндайк, можно объяснить ус­ложнение поведения в процессах развития, не прибегая к традиционной терминологии психологии сознания. Законы научения Торндайка стали основой для описания процессов так называемого оперантного научения в бихевиоризме и необихевиоризме (см. 1.3.2).

Гештальтпсихология была более радикальным направлением психо­логической мысли, чем бихевиоризм. Уотсон и его наиболее известный последователь Б.Ф. Скиннер (1904—1992) не сомневались в валидное™ аналитического метода, восстанавливая в терминах стимулов и реакций сенсуалистскую модель пассивного («пустого») организма. Основатель гештальтпеихологии Макс Вертхаймер (1880—1943) и его наиболее из­вестные последователи (В. Кёлер, К. Коффка, К. Левин, К. Дункер) по­лучили широкое философское и естественно-научное образование. В философии гештальтистов привлекали идеи Канта об априорных формах созерцания, а также современной им феноменологии. Образцом науч­ных исследований стала физика. Институт психологии Берлинского университета, созданный при поддержке ректора этого университета Гельмгольца, был (и до сих пор остается) частью физического факульте­та. Коллегами гештальтпеихологов по факультету были Нобелевские ла­уреаты по физике Макс Планк и Альберт Эйнштейн. Это, в частности, позволило Вертхаймеру провести основанный на личных беседах с Эйн­штейном анализ истории создания теории относительности (см. 8.3.2). Физическая наука в целом находилась тогда в состоянии беспрецедент­ного подъема. Ее понятия, прежде всего понятие поля, не могли не быть привлекательны для людей, которые были способны ими воспользовать­ся. Это объясняет многое в том, что и как гештальтисты собирались из­менить в психологии.

Они не только отказались от терминологии менталистской психо­логии, но и выдвинули программу изучения априорных качеств целост- ностных форм — Gestaltqualitaeten , описанных ранее в физике Э. Махом и в философии учеником Брентано Христианом фон Эренфельсом. Та­ким качеством целостности, например, обладает мелодия. Она легко уз­нается нами при проигрывании в другом музыкальном ключе, хотя при -. этом меняются все физические звуки, а следовательно, и предполагае-

мые сенсорные составляющие восприятия (или «ощущения»). Целост­ным гештальтом является любое наше восприятие, так как воспринима­емая картина неизбежно организуется нами на имеющую «характер предмета» (и феноменально как бы выступающую вперед) фигуру и име­ющий «характер субстанции» (и как бы продолжающийся за фигурой) фон. Само описание фигуры и фона было введено ранее в психологию датчанином Эдгаром Рубином — одним из учителей создателя кванто­вой механики Нильса Бора. Гештальтпсихологами были выявлены ос­новные закономерности такого разделения. С их точки зрения, разделе­ние феноменального (воспринимаемого) поля на фигуру и фон — объективный процесс, определяемый так называемыми законами пер­ цептивной организации.

Первоначально Вертхаймером было выделено 6 таких законов, ко­торые затем стали объединять в некоторый единый «закон прегнантно -сти». Объекты, которые

1) расположены близко друг к другу («закон близости»),

2) имеют похожие яркостные и цветовые характеристики («сходства»),

3) ограничивают небольшую, замкнутую («замкнутости»)

4) и симметричную область («симметрии»),

5) естественно продолжают друг друга («хорошего продолжения»),

6) движутся примерно с равной скоростью в одном направлении («об­
щей судьбы»),

скорее будут восприняты как единое целое, или фигура, а не как разроз­ненные элементы среды, или фон (рис. 1.2А)¹⁹ .

Надо сказать, что в психологическом сообществе гештальтисты были настоящими «возмутителями спокойствия». Прежде всего они высмея­ли попытки описания ощущений как «сырых» элементов сознания. В этой критике Вольфганг Кёлер (1886—1967) во многом опирался на бо­лее ранние соображения Канта (см. 1.1.3). Далее, в лице Курта Коффки (1886—1941) гештальтпсихологи выступили против умозрительной кон­цепции «уровней сознания» («эйдетики») марбургской психологической школы (эта концепция позднее стала официальной психологической доктриной национал-социализма — см. 5.3.1). Они критиковали попыт­ки объяснить целостность восприятия существованием некоторых иерархических более высоких образований, объединяющих нижележа-

¹⁹ Разделение на фигуру и фон не только универсально для нашего восприятия (при­
сутствуя, например, в восприятии музыки — Sloboda, 2003), но и далеко выходит за рамки
перцептивных эффектов. Так, в эмоциональной сфере ему соответствуют понятия «чув­
ство» и «настроение». В начале 21-го века это различение продолжает оставаться одной
из важнейших проблем психологии, лингвистики и когнитивной науки в целом (см. 3.3.1,
7.3.2 и 8.1.2). Хотя новые исследования во многом дополняют классические взгляды, их
основное содержание остается неизменным, за одним исключением. Описывая законы
перцептивной организации, гештальтпсихологи пытались избежать использования мен-
талистского термина «внимание». Современными авторами те же самые эффекты зачас­
тую трактуются как проявление внимания (см. 4.2.2).55

56

Рис. 1.2. Примеры перцептивной организации: А. Законы близости, сходства, хорошего продолжения и симметрии; Б. Какой хорошо знакомый объект содержится в данной конфигурации?

щие элементы или процессы (именно так объясняли возникновение ка­честв гештальта австрийские психологи, представители школы Граца А. Майнонг и В. Бенусси). Аналогично, один из оппонентов гештальт-психологии Г.Э. Мюллер предположил, что образование гештальтов — результат быстрых сдвигов фокуса внимания от одних элементов к дру­гим по типу процесса сканирования, встречающегося в современных моделях переработки информации человеком (см. 3.2.1). Уже в случае восприятия слов, как считал Кёлер, это требует чрезмерно сложного уп­равления — в дополнение к отдельным актам внимания к буквам нужен еще один акт для объединения их в целое. Целое первично по отноше­нию к элементам, подобно тому как кантианские категории простран­ства и времени первичны по отношению к любому акту восприятия.

В своих работах гештальтпсихологи не уставали критиковать метод аналитической интроспекции, отрицали роль прошлого (ассоциативно­го) опыта и сильно сомневались в полезности таких центральных для традиционной психологии сознания понятий, как «ощущение», «внима­ние» и «бессознательные умозаключения». Не ограничиваясь критичес­ким анализом, гештальтпсихологи обосновывали свои утверждения с помощью простых демонстративных примеров. На рис. 1.2Б показана конфигурация, содержащая некоторый, очень хорошо известный каждо­му читателю из прошлого опыта объект. Однако практически никому не удается спонтанно его обнаружить (речь идет о цифре «4» на пересече­нии горизонтальной линии и двух окружностей). Данный эффект мас­кировки знакомого объекта объясняется тем, что законы перцептивной организации (в данном случае речь идет о законе хорошего продолже­ния) несоизмеримо сильнее влияют на структурирование нашего вос­приятия, чем прошлый опыт и предположительно связанные с ним «ас­социативные тенденции».

Новизна исследовательской программы гештальтпсихологов состо­яла и в том, что они призывали двигаться «от сложного к простому», а не «от простого к сложному» (см. 1.4.2). С этой точки зрения можно срав­нить элементаристский подход к объяснению решения задач в вюрц-бургской школе и особенно в бихевиоризме с пониманием мышления гештальтпсихологами. Для них мышление было процессом, имеющим, подобно мелодии, начальные, промежуточные и финальные фазы. Ос­нову финальной фазы составлял инсайт (английский перевод немецко­го термина Einsicht) — целостное переструктурирование проблемной си­туации, после которого решение становилось очевидным. Решение задач по типу инсайта у животных было обнаружено Кёлером в его ис­следованиях интеллекта человекообразных обезьян (шимпанзе вида Pan trogloditis ) , которые проводились им во время интернирования на остро­ве Тенерифе с 1913 по 1920 год. Творческий характер мышления челове­ка был особенно убедительно продемонстрирован на материале реше­ния задач одним из учеников Вертхаймера и Кёлера, Карлом Дункером (1896-1940)²⁰ .

Результаты этих работ имели фундаментальное общеметодологи­ческое значение. Они первыми показали, что обходные пути часто ко­ роче прямых, а простые решения неадекватны в сложных ситуациях или в стратегической перспективе (см. 8.3.2 и 8.4.2). Такое понимание мыш­ления разительно отличалось от описания процессов решения задач их современниками и главными оппонентами — бихевиористами, которые считали, что процессы решения задач основаны на механическом по­вторении проб и ошибок. В конце жизни Вертхаймер и Дункер заинте­ресовались проблемой природы морали и человеческих ценностей, под­готовив своими работами условия для возникновения гуманистической психологии. Берлинская школа довольно быстро стала элитарной группой внутри мировой психологии. Не случайно столь тесными были много­летние научные и личные контакты гештальтпсихологов с ведущими американскими психологами, Э. Толменом (см. 1.3.3) и Дж.Дж. Гибсо-ном (см. 9.3.1), а также с представителями Московской школы культур­но-исторической психологии во главе с Л.С. Выготским и А.Р. Лурия (Scheerer, 1980).

1.3.2 Опыт галилеевской перестройки психологии

Как известно, однако, многие гештальтпсихологи, прежде всего Кёлер, были сторонниками крайней формы физического редукционизма, по­лучившей позднее название теории идентичности психики и мозга (см.

²⁰ В наиболее известной из дункеровских задач испытуемым предлагалось найти ме­
тод разрушения раковой опухоли внутренних органов с помощью внешнего источника
радиации без повреждения здоровых тканий (см. 8.2.1). 57

9.1.3). Факторы, определяющие динамику гештальтов, были переведены ими из области психических феноменов — «феноменального» — в об­ласть физико-химических процессов, разворачивающихся в коре голов­ного мозга. В философском плане гештальтпсихологи придерживались представления о тройном изоморфизме — структурной идентичности фи­зических, физиологических и психических процессов. В перспективе они надеялись свести феноменальные явления к состояниям мозга. Если нет психологических законов, которые не были бы одновременно законами процессов в нервной системе, то достаточно полное описание состоя­ний живого человеческого мозга должно позволить до последней дета­ли восстановить субъективные переживания. Законы внутренней пси­хофизики (то есть законы отношений физиологических и психических процессов) мыслились при этом по типу законов, описывающих огром­ный класс физических процессов: от формирования кристаллов в пере­насыщенном растворе до образования галактик²¹ .

Именно эту черту гештальттеории — стремление найти единообраз­ное объяснение для, казалось бы, совершенно различных феноменов — и относил к примерам так называемого «галилеевского способа обра­зования понятий» сотрудник кёлеровского института Курт Левин (1890—1947). В программной статье, опубликованной в органе нового философского направления — неопозитивизма — журнале «Познание» («Erkenntnis»), Левин (Lewin, 1930/31) призвал окончательно преодо­леть пережитки аристотелевского мышления в психологии. Эта статья сразу же была переведена на английский язык и стала известна значи­тельно более широкому кругу психологов на Западе, чем другие круп­ные исследования причин первого кризиса психологии — например, так и оставшаяся непереведенной книга Бюлера (Buehler, 1927) или во­обще не публиковавшаяся в течение нескольких десятилетий методоло­гическая работа Л.С. Выготского (1982—1984).

Статья Левина начинается с анализа методологических принципов физики Нового времени. Он подчеркивает здесь отказ от телеологичес­ких объяснений и качественных, чаще всего дихотомических классифи­каций, характерных для физики Аристотеля. Выявление общих («гено-типических») законов типа закона свободного падения, к которым можно свести различные группы феноменов, он называет гомогенизаци­ ей. Считая значительную часть современной ему психологии еще арис­тотелевской, Левин отмечает, что помимо гештальтпсихологии галиле-евские тенденции характерны для бихевиоризма и рефлексологии. Наибольшей похвалы удостоен психоанализ: «В области психологии

²¹ Кёлер (Koehler, 1924) в своей работе о физических гештальтах указывает и адекват­
ный, с его точки зрения, математический аппарат. Речь идет о разновидности дифферен­
циальных уравнений, созданных французским математиком Пьером Симоном Лапласом.
То, что эта новая «мировая формула» порождает гармонические функции, завершает кар-
58тину основанного на эстетической эвристике физического редукционизма.

потребностей, аффектов и характера учение Фрейда... устранило грани­цы между нормальным и патологическим, между повседневным и чрез­вычайным и тем самым наметило гомогенизацию всей психологии, ко­торая... уже сейчас может быть поставлена рядом с гомогенизацией "земного" и "небесного", осуществленной физикой Нового времени» (Lewin, 1930/31, S. 446). В конце статьи Левин демонстрирует возмож­ность объяснения поведения ребенка с помощью векторной алгебры и намечает перспективу использования топологии для разработки теории личности. Психология, по мнению Левина, подошла к историческому моменту галилеевской перестройки ее понятийного аппарата.

Работа Левина является примером применения идей неопозитивиз­ ма, или логического позитивизма. По своей направленности неопози­тивизм является продолжением линии эмпиризма, современной его формой. В результате создания теории относительности и квантовой механики — великих революций в физике начала 20-го века — предста­вители этого направления (М. Шлик, Р. Карнап, Р. Райхенбах и др.) выдвинули задачу очистить язык науки от остатков ненаучных, мета­физических понятий. Они утверждали, что осмысленными научными высказываниями являются лишь два класса утверждений: логико-мате­матические высказывания, валидность которых оправдана соответству­ющими формальными правилами, и так называемые «протокольные предложения» — констатации, непосредственно проверяемые физичес­ким наблюдением.

На рис. 1.3 показана общая, восходящая к Канту схема критическо­ го реализма. Позитивист может считать себя находящимся либо в ле­вой, либо в правой части этой схемы, одновременно отрицая как мета­физический вопрос о существовании чего-либо по другую сторону трансцендентального барьера. Соответственно, «протокольные пред­ложения» будут проверяться либо физическими, либо интроспектив­ными наблюдениями. Такие предшественники неопозитивизма, как Беркли, Юм и Мах, находились на субъективно-идеалистических по­зициях. Склонность к солипсизму была характерна и для ранних эта­пов развития неопозитивизма. Но затем господствующей стала линия физикализма: утверждалось, что все научные высказывания можно пе­ревести на некоторый объективный язык, описывающий физические события. Этот подход был распространен его основателями и на пси­хологию, где встретил полное понимание, подготовленное общей не­удовлетворенностью положением дел в традиционной психологии со­знания. Особенно сильное влияние на психологию оказал операционализм — разновидность неопозитивизма, разработанная американским физи­ком П. Бриджменом. Согласно этому автору, значение всякого понятия исчерпывается описанием физических операций (например, инструк­ций для измерения), с помощью которых может быть проверена пра­вомерность его использования.

59

Трансфеноменальный мир

Феноменальный мир

организм

Рис. 1.3. Общая модель критического реализма (по: Bischof, 1966). ОЧ — органы чувств, СМ — схема мира, СТ — схема тела, ЦПФС — центральные психофизиологические структуры; 1, 2, 3 — процессы, включенные соответственно в непосредственное воспри­ятие, физическое и нейрофизиологическое исследование; А — то, что относится к внешнему миру, или схеме мира; Б — то, что относится к организму, или схеме тела; а — сенсорно-перцептивные процессы; б — рациональное мышление.

Со времени левиновского призыва перестроить понятийный аппа­рат психологии «по Галилею» прошло более 70 лет, и можно утверждать, что стремление свести качественно различные феномены к возможно меньшему числу фундаментальных законов или моделей, формально ха­рактеризующихся качествами симметрии, сохранения и равновесия, действительно определило облик значительной части мировой психоло­гии 20-го века, будь это психоанализ с конечной редукцией всех форм эмоциональной жизни к энергии «либидо», топологическая теория лич­ности самого Курта Левина или, например, гомеостатическая концеп­ция психологии развития — «генетическая эпистемология» — швейцар­ского психолога и биолога Жана Пиаже (1896—1984)²² .

60

²² Генетическая эпистемология также многим обязана операционализму Бриджмена. По словам Пиаже, «...операционализм обеспечивает действительную основу для связи логики и психологии. С тех пор как логика основывается на абстрактной алгебре и зани­мается символическими преобразованиями, операции... играют в ней чрезвычайно важ­ную роль. С другой стороны, операции — актуальные элементы психической деятельно­сти, и любое знание основывается на системе операций» (Пиаже, 1969, с. 579).

Наиболее явное влияние логический позитивизм оказал на необи­хевиоризм, видные представители которого Эдвард Толмен (1886—1959), Кларк Халл (1884—1952) и С.С. Стивене (1906—1973) посвятили анали­зу этого философского направления специальные работы. Историчес­кая заслуга самого необихевиоризма состоит в том, что он впервые поднял культуру гипотетико-дедуктивного экспериментирования в психологии до уровня физико-химических наук (напомним, что у Вунд-та и гештальтпеихологов исследования имели еще характер отдельных демонстраций). В стремлении показать научную строгость нового под­хода Халл даже построил изложение своей версии теории научения в форме гипотетико-дедуктивных постулатов, явно повторяющей струк­туру «Принципов» Ньютона.

В необихевиоризме также весьма отчетливо выступила и тенден­ция к гомогенизации различий. Так, длительное время в употреблении был один-единственный принцип (вместо трех законов Торндайка — см. 1.3.1), объяснявший все виды поведенческого (оперантного) науче­ния: «Комбинация стимулов, сочетавшаяся с некоторым движением, при повторном появлении увеличивает вероятность возникновения того же движения». Удивительным образом в этой формулировке нет упоминания ни специфики (например, модальности) стимулов, ни ха­рактера (а тем более цели!) самого движения. Утверждение сделано в форме констатации абстрактного отношения двух переменных. Исклю­чались и какие-либо межвидовые различия: «Я убежден, — писал Тол­мен, — что абсолютно все существенное для психологии... может быть установлено в ходе упорного... анализа поведения крысы в... лабирин­те» (Tolman, 1938, р. 34). Наконец, Б.Ф. Скиннер приводит в одной из своих работ три очень похожие кривые научения, отмечая в подписи к рисунку, что одна из них принадлежит голубю, другая — крысе, а тре­тья — обезьяне. «Кошка, собака и человеческий ребенок могли бы до­бавить другие кривые к этому рисунку» (Skinner, 1959, р. 374).

1.3.3 Второй кризис научной психологии

Начав с гаяилеевских претензий на научное объяснение феноменального мира и поведения, оба ведущих направления зарубежной психологии се­редины 20-го века пришли вскоре к отрицанию ведущих постулатов. Так, в частности, выяснилось, что законы образования гештальтов не только не всеобщи, но не распространяются даже на те феномены, по отноше­нию к которым они первоначально были сформулированы. Оптико-гео­метрические иллюзии оказались зависящими от культурных факторов (Лурия, 1974) и, как стало выясняться в последнее время (см. 3.4.1), от характера осуществляемых по отношению к объектам действий. Нейро­физиологические исследования, в свою очередь, не подтвердили идеи физикалистского редукционизма в его кёлеровском понимании (При-брам, 1980). Вместо единого, описываемого лапласовскими уравнения- 61

ми закона целостности уже в 1930-е годы насчитывалось свыше ста за­конов перцептивной организации (Helson, 1933). Сегодня для нас геш-тальтпсихология — это не грандиозное обобщение закономерностей физических, физиологических и психических процессов, а множество изолированных, хотя подчас и чрезвычайно любопытных феноменов. ■

Еще более демонстративную неудачу потерпел необихевиоризм. Накопленные в результате исследований данные заставили пересмот­реть предположение об атомарной, сенсомоторной (ассоциативные це­почки пар «стимул-реакция») основе научения. Так, оказалось, что крысы, постепенно научившиеся пробегать лабиринт, сразу же находят нужный путь, если им неожиданно приходится преодолевать его вплавь. Очевидно, основой навыка не могут быть просто цепочки зау­ченных зрительно-двигательных связей, поскольку они полностью ме­няются при изменении характера движений. Вероятной основой могло бы быть некоторое более абстрактное топографическое знание, своего рода когнитивная карта лабиринта (см. 6.3.2). Точно так же поисковая активность животных в лабиринте обычно оказывается не совсем слу­чайной. Вместо простого накопления совершенно случайных проб и ошибок наблюдается скорее что-то вроде систематического обследова­ния участков лабиринта, которое можно сравнить с проверкой одной частной «гипотезы» за другой.

После подобного операционального введения Толменом понятий «намерение», «гипотеза», «викарные пробы и ошибки», «когнитивные карты» критики, прежде всего представитель ортодоксального бихевио­ризма Э. Газри, усмотрели в этом возвращение к психологии сознания. Наличие направляющей поисковую активность животного когнитивной карты, по их мнению, с необходимостью предполагает и существование внутреннего наблюдателя — гомункулуса — со всеми вытекающими по­следствиями в отношении бесконечного регресса объяснительных кон­структов («проблема Юма» — см. 1.1.2).

Эдвард Толмен, разработавший когнитивную теорию поведения (или так называемый молярный бихевиоризм) и широко использовавший неко­торые термины психологии сознания, несомненно, был одним из пред­шественников когнитивной психологии в современном ее понимании. В его работах нашли отражение гештальтпсихология, взгляды создателя ве­роятностного функционализма Э. Брунсвика и их общего учителя К. Бю-лера²³ . Специфической особенностью необихевиоризма Толмена было подчеркивание целенаправленности поведения. Но понятие целенаправ­ленности отсутствовало в галилеевско-ньютоновской модели мира и фактически представляло собой возвращение к аристотелевскому спо-

²³ После защиты диссертации под руководством Гуго Мюнстерберга Толмен в 1913 году
работал у Коффки, а в 20-е годы приезжал в Германию и Австрию для ознакомления с
62достижениями гештальтпсихологии и консультаций у Бюлера (см. Helson, 1975).

собу мышления. Надо сказать, что это развитие было предсказано Бю-лером еще в 1927 году в работе о кризисе психологии: «Бихевиоризм практически (sachlich) не способен определить единицы и упорядо­ченность наблюдаемой картины поведения, не внося момента направ­ленности на цель, то есть вне телеологической системы координат» (Buehler, 1927, S. 37).

Как отмечалось, необихевиоризм служит примером гомогенного объяснения научения. Это допущение было поставлено под сомнение не кем иным, как Куртом Л евином (1942/2001), отметившим после не­скольких лет пребывания в США, что гомогенное объяснение всех форм научения эквивалентно попытке описать самые разнообразные химические реакции одной единственной формулой. Еще один видный гештальтист, Карл Дункер (Dunker, 1939), в работе, посвещенной осно­ ваниям этики, выступил против релятивистской трактовки морали как закрепленного в результате воспитательных воздействий навыка (см. 1.1.2 и 9.4.1). Этому пониманию противоречат факты гибкости нашего поведения. Даже в жаркий день никто не станет разгуливать по улицам города в купальном костюме, вполне пристойном для пляжа. Фотомо­дель в ателье или пациентка на приеме у врача могут какое-то время, не испытывая обычного при других обстоятельствах чувства стыда, ос­таваться существенно раздетыми. Сам процесс раздевания, однако, скорее всего, будет происходить за ширмой. Хотя правдивость — одна из целей нравственного воспитания, мораль позволяет нам быть в раз­личной степени правдивыми в ситуации беседы у постели тяжело боль­ного, при ответе на бестактный вопрос или же при вызове в суд для дачи свидетельских показаний.

Универсальность законов научения была затем опровергнута в ходе экспериментальных исследований самих американских психологов. Прежде всего оказалось, что законы научения не могут быть перенесены на человека: необихевиористские исследования относительно элемен­тарных форм «вербального научения», продолжившие эббингаузовскую линию анализа запоминания последовательностей слогов и изолирован­ных слов, к началу 1960-х годов установили, что решающую роль при этом играет не чисто механическое повторение стимулов, а психологи­ческие факторы значимости ассоциативных связей, их осознания и ожи­дания повторного использования (см. 5.4.2).

Важную роль в судьбе бихевиоризма сыграли первые систематичес­кие исследования поведения животных в естественных условиях, прове­денные европейскими этологами, двое из которых — ученик Бюлера Конрад Лоренц (1903—1986) и голландец Нико Тинберген (1907—1984) — были удостоены Нобелевской премии. При детальном анализе поведе­ния с помощью этологических методов наблюдения вскрылось такое разнообразие форм научения и столь тонкое их соответствие экологии (типичным условиям обитания) конкретного биологического вида, что «гарвардский закон научения» образца 1972 года уже гласил: «При наи- 63

более строго контролируемых условиях проклятое животное делает только то, что ему хочется!»

Коррекции и многочисленные дополнения к бихевиористским за­конам научения практически свели на нет их гомогенный характер. При­мером может служить установленный Дж. Гарсия (например, Garcia,· McGowan & Green, 1972) новый тип научения, настолько отличающийся от известных типов условных реакций, что автору открытия (ученику Толмена) в течение нескольких лет не удавалось опубликовать результа­ты ни в одном психологическом журнале. Речь идет об избегании крысой того вида пищи, поедание которой сопровождалось инъекцией слабой дозы отравляющего вещества. Научение оказалось одноразовым, эффек­тивным лишь при задержке инъекции на время, не превышающее не­скольких часов, и распространялось преимущественно на ту пищу, кото­рая выделялась по вкусу на фоне всего, что животное ело в этот период. Этот феномен легко понять с телеологических (аристотелевских) пози­ций, учитывая биологическое значение и временную динамику усвоения пищи²⁴ . Интересно, что отрицательное подкрепление вкуса пищи удара­ми электрического тока не приводило к аналогичному обучению, неза­висимо от того, сколько раз такое подкрепление осуществлялось.

Самый серьезный удар по необихевиоризму был, однако, нанесен не психологами и биологами, а практически мало кому известным тог­да молодым лингвистом. Когда Б.Ф. Скиннер в 1957 году попытался в работе «Вербальное поведение» распространить крайний эмпиризм на объяснение психологических особенностей речи, ему был дан ответ с крайне рационалистических позиций. В рецензии на эту книгу Ноам Хомский (Chomsky, 1959) указал на ряд проблем и протийоречий, воз­никающих при попытках бихевиористов объяснить те аспекты поведе­ния человека, которые выходят за рамки простых условных реакций на отдельные физические стимулы. В самом деле, что является тем физи­ческим стимулом, который заставляет человека, подошедшего к карти­не, внезапно сказать: «Рембрандт»? Что было тем прошлым подкрепле­нием, которое позволяет правильно понять и отреагировать на впервые слышимый вербальный стимул «Кошелек или жизнь»? Не очень вразу­мительные ответы необихевиористов на эти вопросы последовали толь­ко через 13 лет.

Вклад Хомского в создание когнитивной науки этим далеко не ог­раничился. Он ввел в современную лингвистику, а заодно и в психоло­гию понятие «правило», с помощью которого можно объяснить, каким

²⁴ Современный бихевиоризм претерпел странную метаморфозу. В последние десяти­
летия потребности, фрустрации, антиципации, аппетитные состояния, страхи, любопыт­
ство, а также приятные и неприятные эмоции настолько бессистемно заполняют страни­
цы немногочисленных журналов этого направления, что возникающие при этом трудно­
сти определения понятий оказываются вполне сопоставимыми с трудностями анализа
64интроспективных отчетов в лабораториях Кюльпе и Титченера.

Рис 1.4. Примеры структур, порожденных повторным применением относительно про­стого алгоритма (так называемых L-грамматик — по: Prusinkiewicz & Lindenmayer, 1996).

образом индивид способен понять или «породить» новое, никогда ра­нее не слышанное им высказывание. В качестве наглядной иллюстра­ции подобных порождающих, или генеративных возможностей даже очень простых правил, объединенных в логический алгоритм (програм­му, или грамматику), мы приводим рис. 1.4, в котором множество эле­ментов сложных визуальных структур созданы в результате повторного (рекурсивного — см. ниже) применения всего лишь нескольких графи­ческих операций. Изменение параметров правил позволяет построить структуру другого типа, вплоть до создания динамических репрезента­ций, допустим, изображения дерева на ветру с синхронно гнущимися ветками и трепещущими листьями!

Эти идеи были применены первоначально в области теоретической лингвистики и психологии речи. Как подчеркнул американский психо­лингвист Джордж Миллер, особенно много сделавший для распростра­нения подхода Хомского в психологии, взрослый человек способен лег­ко понять более 10²⁰ предложений, что совершенно непонятно, если исходить из представлений о бессознательном накоплении ассоциаций или о намеренном заучивании конкретных сочетаний слов. Точно так же уже в раннем онтогенезе дети всех народов мира обнаруживают удиви­тельную компетентность и систематичность в области грамматики — при выстраивании в определенном порядке и согласовании сравнительно немногих известных им слов при порождении высказываний. То, что ус­пешность внешнего поведения может зависеть от использования огра­ниченного числа внутренних, применяемых по отношению к новым си­туациям правил, далеко выходило за рамки сугубо ассоцианистских

65

объяснительных схем сторонников необихевиоризма и стало одним из краеугольных положений когнитивной психологии.

Теория Хомского (Chomsky, 1957; 1959), разработанная в эти годы, получила название генеративная (порождающая) грамматика, так как она имела отношение к порождению и пониманию лишь формальной, синтаксической стороны речи. Содержательная сторона речи — семан­тика (значение слов) и прагматика (соответствие речи социальной си­туации общения) — при этом фактически не рассматривалась (как не рассматривается она и в ряде последующих модификаций концепции Хомского, которая по сегодняшний день остается центрированной на синтаксисе — см. 7.3.1 и 7.3.2). В порождающей грамматике различают­ся два типа правил: правила структурирования фразы (правила переза­писи) и правила трансформации (рис. 1.5). Те и другие по существу яв­ляются алгоритмами, позволяющими описать абстрактную глубинную структуру предложения и создать множество синтаксически (а следова­тельно, и семантически) правильных парафраз этого предложения — его поверхностных реализаций.

The tall boy saved the dying woman

(Этот высокий мальчик спас умирающую женщину)

66

Рис. 1.5. Генеративная грамматика Хомского («стандартная теория»): А. Пример правил перезаписи ( S — предложение, NP — группа существительного, VP — группа глагола, M — прилагательное, N — существительное, О — артикль); Б. Пример разбора синтак­сической структуры предложения; В. Основные компоненты генеративной грамматики.

Чтобы понять высказывание, нужно прежде всего реконструировать его глубинную структуру. Так, высказывания «Маша бросила мяч» и «Мяч был брошен Машей» описывают одну и ту же сцену, несмотря на различия поверхностного описания, возникающие за счет использова­ния во втором предложении одного из комплексных правил трансфор­мации — перехода к пассивному залогу. Возьмем в качестве примера не­сколько более сложное высказывание «Эта обширная усадьба, ставшая музеем и исследовательским центром в начале 1970-х годов, когда ее подарила фонду дочь Лоренца, находилась к югу от города». На этом примере легко видеть роль глубинной структуры, состоящей в данном случае из рекурсивно вложенных друг в друга простых фраз²⁵ . Ассоциа­тивные модели понимания бихевиористской психолингвистики в об­щем случае не способны эффективно справиться с подобными много­слойными конструкциями. Они стали бы искать референт предиката «находилась в южной части города» на основании признака линейной близости в цепочке слов, двигаясь от «Лоренца» к «дочери» и лишь в последнюю очередь к «дому». В генеративной грамматике проблема решается автоматически за счет того, что в первую очередь выделяется многослойная глубинная структура этого сложноподчиненного пред­ложения.

В своих работах Хомский в явном виде опирался на рационалисти­ческую традицию, восходящую к Декарту, и даже назвал одну из главных книг «Картезианская лингвистика» (Chomsky, 1966). Многочисленные последователи Хомского в лингвистике и за ее пределами попытались обосновать представление о биологической врожденности абстрактно-математических правил генеративной грамматики. Так, в одной из пос­ледних работ Хомский и его коллеги проанализировали системы комму­никативных сигналов, используемые различными видами животных (птицами, обезьянами, дельфинами), и пришли к выводу, что при всем разнообразии и возможности повторов «темы» в этих сигналах отсут­ствуют признаки рекурсивного вложения фрагментов, составляющего формальную основу генеративных возможностей человеческого языка (Hauser, Chomsky & Fitch, 2002). Выдвинутые Хомским в ранних работах аргументы не только расчистили путь для когнитивного подхода — они по сегодняшний день сохранили свою актуальность и служат предметом интенсивных научных споров, уточняющих наши представления о при­роде языка и познания (см. 2.3.3, 6.1.1 и 7.1.2).

²⁵ Рекурсивное применение некоторой генеративной операции ведет к появлению
структур многослойного (матрешечного) и/или древовидного типов. Оно отличается, тем
самым, от простого повторения этой операции (итерации). Когнитивные исследования
содержат множество указаний на сушествование у человека рекурсивно организованных
репрезентаций в областях, отличающихся от синтаксиса речи, например, при представ­
лении пространственного окружения (см. 6.3.1), текстов (по принципу «текст в тексте»,
см. 7.4.1) и проблемных ситуаций (см. 8.3.2).67

68

Итак, в 1950-е годы произошла общая дискредитация бихевио­ристской программы исследований и психология вторично за свою ко­роткую историю оказалась в состоянии методологического кризиса (см. 9.1.1). В эти годы в американской социальной психологии и психоло­гии личности появляются первые когнитивные теории, развиваемые учениками эмигрировавших в США гештальтпсихологов. Например; ученик Вертхаймера и Кёлера Фриц Хайд ер (Heider, 1958) предположил в теории когнитивного баланса, что действие побуждается неуравнове­шенностью отношений между компонентами — знаниями, людьми, группами, вещами — актуальной психологической ситуации. Важную роль в мотивации поведения играют, по Хайдеру, процессы каузальной атрибуции — различные субъективные стратегии объяснения причин ус­пешных и неуспешных действий. Так, успехи близких нам людей мы скорее склонны объяснять устойчивыми личностными характеристика­ми («способностями»), тогда как неудачи списываем на случайное сте­чение обстоятельств (см. 6.4.3 и 8.4.1). Аналогично, ученик Левина Леон Фестингер (Fesünger, 1957) подчеркнул, в своей теории когнитив­ ного диссонанса, мотивирующую роль несоответствия ситуации имею­щимся у человека знаниям.

В этот же период в общей психологии проблемами познания про­должали заниматься с функционалистских позиций Вудвортс и ученик Бюлера, представитель «вероятностного функционализма» Эгон Брунс-вик (1903—1955), который отметил, что в силу сложности среды наши познавательные процессы — от восприятия до мышления — могут быть лишь вероятностной «игрой в угадывание», чреватой возникновением иллюзий, как только условия отклоняются от типичных. Он же первым поставил вопрос об экологической валидности, соответствии условий ис­следования типичным условиям жизни. Надо сказать также, что сотруд­ники европейских исследовательских центров, работавшие в области психологии, вообще не испытали чрезмерного влияния бихевиоризма. Их исследовательские задачи остались связанными скорее с анализом роли ментальных репрезентаций в поведении. Все это подготовило в се­редине 20-го века почву для быстрого когнитивного переворота в психо­логии. Тот факт, что когнитивный подход оказался вначале ближе к структурализму, был связан с влиянием кибернетики и теории информа­ции. Это влияние выразилось в широком использовании компьютерной метафоры — сравнении человеческого познания с процессами перера­ботки и хранения информации в электронно-вычислительной машине (см. 2.1.1 и 2.2.3).

1.4 Европейский идеал романтической науки

1.4.1 Романтизм как антитезис позитивизму

Попытки построения психологии по образцу физики и химии, как мы ви­дели, хотя и привели к созданию основ научной методологии и организа­ционному отделению психологии от философии, но не обеспечили ее стабильного развития, которое вновь и вновь ставилось под сомнение с позиций функционалистских направлений, ориентирующихся скорее на биологические дисциплины, а также со стороны ценностно-ориентиро­ванных подходов: от ранней «понимающей» психологии до многочислен­ных вариантов гуманистической психологии второй половины 20-го века. Действительно, две особенности традиционной картезианско-локков-ской парадигмы психологии — физикалистский атомизм (редукционизм) и имплицитная антропология абстрактно-изолированного субъекта — да­леко не бесспорны²⁶ . Последняя особенность этой традиции характерна не только для общей, но даже и для социальной психологии, в которой другие люди длительное время трактовались как переменные, хотя и вли­яющие непосредственно на исход эксперимента, но обычно рассматри­ваемые вне специфического культурно-исторического контекста.

В этом разделе мы попытаемся описать другой источник идей со­временной когнитивной науки, включая и когнитивную психологию. Эта, отчасти альтернативная линия влияния прорисовывается значи­тельно менее четко, чем линия, ведущая к позитивизму и неопозити­визму. Ее истоки следует искать в конце 18-го века, когда в европей­ской культуре возникла широкая негативная реакция на наметившиеся итоги Просвещения и на Новое время в целом. Одним из первых с при­зывом вернуться к естественному состоянию человека и общества выс­тупил Жан Жак Руссо. Концентрированное выражение эта реакция на­шла в таком получившем максимальное выражение в первой половине 19-го века общекультурном явлении, как романтизм.

Можно выделить четыре принципа, отличающие эстетику роман­тизма от других современных ему культурных течений. Первый прин­цип состоит в подчеркивании сложности, часто загадочности мира, а не раздробленности на атомарные элементы. Для романтиков (как ранее для Аристотеля и впоследствии для гештальтпсихологов) целое, безус­ловно, больше суммы частей. Признаком этого отношения служит ис­пользование прилагательного «живой»: живая природа, живой организм, живое слово. Вторым принципом является подчеркивание активности и

²⁶ Субъективно-индивидуалистический оттенок имеет и вся лексика обычного язы­
ка, относящаяся к процессам познания. Однако, по всей видимости, так было не все­
гда: Примером может быть русское «со-знание» или английское « consciousness » (см. 4.4.3).
На рубеже 4 и 5-го веков Августин отмечал, что латинское « cogito » происходит от соче­
тания « co - agito », что можно перевести как «совместно волновать/побуждать/двигать/
действовать». 69

постоянного становления, развития. Вместо поиска «мировой форму­лы» романтики ищут «мировую душу». Происходит как бы удвоение мира: в центре внимания романтиков находится не только и не столько реальное (Istwert), сколько возможное и должное (Sollwert). Развитие есть целенаправленное и целесообразное изменение природы в направ­лении воплощения моральных и эстетических идеалов. Третий прин­цип — культурно-историческая специфичность. Стилизованные шот­ландские баллады, испанские рыцарские романсы (собственно и давшие название данному направлению) и разнообразные «песни за­падных славян» составляют прототип ический материал романтической литературы. Наконец, четвертым принципом, отражающим общие ус­тановки романтизма, является примат личности, рельефно выражен­ный в популярной среди романтиков социальной метафоре Шекспира: «Всякий человек — это малое королевство».

Немецкая идеалистическая философия артикулировала отдельные аспекты романтического мироощущения. Если философские предше­ственники романтиков рассматривали сознание как зеркало, пассивно отражающее падающие на него извне воздействия, то сами романтики впервые предложили рассматривать его как лампу, освещающую жиз­ненный путь и формирующую индивидуальный опыт (Abrams, 1953). В этом же контексте в философии впервые стало подчеркиваться зна­чение индивидуальной активности. Иоганн Готлиб Фихте (1762—1814) поставил в центр своей философской системы свободное действие и личность, одновременно попытавшись преодолеть индивидуализм эти­ческих воззрений Канта (см. 1.1.3). Деятельность получила в работах Фихте статус надындивидуальной протосубстанции, первичной по от­ношению к картезианским субстанциям материи и мысли (см. 1.1.1 и 9.1.3)²⁷ .

Это новое понимание с блеском выразил основатель романтизма как художественного течения, поэт и публицист Новалис (Фридрих фон Харденберг, 1772—1801): «Деятельность и есть собственно реаль­ность. Понятие личности (нем. Identität) должно включать понятие де­ятельности. Тому, что я есть, я обязан деятельности. И для деятельнос­ти справедливо правило, что она должна рассматриваться в ее связях, а не в отдельности. Она всегда есть отношение к предмету и к соб­ственному состоянию» (Novalis, 1800/1926, S. 403). Свое основное, гео­логическое образование Новалис получил в Горной академии неболь­шого саксонского городка Фрайберга. Он впервые стал использовать, наряду с другими геологическими аналогиями, выражение «глубины

²⁷ Подчеркивая «самоцельность» потока деятельности, Фихте вызвал критику исто­
риков философии и одновременно предвосхитил последующие феноменологические опи­
сания, зафиксированные в таких психолого-философских понятиях, как «поток созна-
70 ния» (Джеймс, 1902) и «опыт потока» (Csikszentmihalyi, 1990).

души», положившее начало психоанализу («глубинной психологии»), а также поиску различных слоев и уровней психики²⁸ . В самой геологии эта задача называется стратификацией (см. 2.4.3). Геологические на­ходки окаменелых остатков доисторических животных послужили ос­новой и для первых, отчасти вполне фантастических эволюционных гипотез.

Георг Вильгельм Фридрих Гегель (1770—1831) создал всеобъемлю­щую концепцию развития и саморазвития надындивидуального «абсо­лютного духа». Всякое начальное развитие рассматривается в его кон­цепции как довод — тезис — в некотором нескончаемом споре. Дальнейшее развитие приводит к противоречию — антитезису, которое «диалектически снимается» на высшей стадии развития, или синтезисе. Известный философ, журналист и политический деятель Карл Маркс (1818—1883) также подчеркивал роль противоречий и деятельности в изменении мира (прежде всего, современного ему буржуазного обще­ства), последовательно критикуя механистический материализм. При­знаками последнего является то, что действительность «берется только в форме объекта или в форме созерцания, а не как человеческая чувствен­ ная деятельность, практика, не субъективно» (Маркс, т. 3, с. 12). В дея­тельности человек «не только изменяет форму того, что дано природой, он осуществляет вместе с тем и свою сознательную цель, которая как закон определяет способ и характер его действий и которой он должен подчинить свою волю» (Маркс, т. 23, с. 189).

Наиболее полно принципы романтического движения получили выражение в натурфилософии, или философии природы, разработанной Фридрихом Вильгельмом Шеллингом (1775—1854). Он полагал, что различные частные науки связаны между собой круговой зависимос­тью, в силу чего биология и психология должны играть при объяснении природы не меньшую роль, чем физика и химия. Эта система междис­циплинарных взглядов, в известной степени, представляла собой воз­вращение к рассмотрению природы в духе несколько осовремененного телеологизма Аристотеля. Мощную поддержку натурфилософии оказа­ли работы создателя первой целостной концепции эволюции и даже са­мого термина «биология» Жана Батиста Ламарка (1744—1829), для ко­торого основным двигателем развития видов было стремление природы к совершенству. Эти аристотелевские моменты и были потом темати-зированы, как мы видели выше (см. 1.2.3), Францем Брентано. Уже в 20-м веке работы Брентано оказали влияние, с одной стороны, на фи­лософскую феноменологию, а с другой — на гештальтпсихологию и вюрцбургскую школу психологии мышления (см. 1.3.1).

²⁸ Так, по характерному для данного подхода замечанию Л.С. Выготского, в психике
человека «...различные генетические формы сосуществуют, как в земной коре сосуществу­
ют напластования самых разных геологических эпох» (Выготский, 1982, т. 2, с. 176).71

Считается, что к середине 19-го века в результате прогресса физико-химических наук натурфилософия потерпела полное фиаско. Фактичес­кая ситуация была более сложной. Примером сочетания научной и на­турфилософской стратегий исследований стало создание Д.И. Менде­леевым в 1869 году Периодической системы элементов (понимание при­чин периодичности химических свойств пришло значительно позже — в середине следующего, 20-го века). До сих пор остался актуальным по­ставленный Шеллингом вопрос о том, является ли при всех условиях безусловно целесообразной методология аналитического редукциониз­ма, то есть стратегия расщепления изучаемого феномена на все более дробные составляющие. Один из последних натурфилософов (и один из первых Нобелевских лауреатов), дрезденский химик В. Освальд выдви­нул аргумент, повторявшийся многими психологами, от отвергавших ана­литический подход гештальтистов до U.C. Выготского и его последовате­лей. Согласно этому аргументу, для объяснения свойств воды (скажем, того, что она позволяет тушить огонь) важно вовремя остановить процесс анализа на уровне молекулы воды, так как дальнейший анализ, то есть выделение кислорода и водорода, приводит к выявлению веществ, обла­дающих совершенно другими свойствами (поддерживают горение). Са­мой последней по времени попыткой возрождения идеи синтеза частных научных дисциплин можно считать когнитивную науку (см. 9.4.1).

Редукционизму как одному из приемов объяснения противостоит стратегия наблюдения, особенно полезная на ранних этапах развития любой эмпирической науки. Никто иной, как Аристотель дал пример описания и классификации явлений, направленных на указание их си­стемных качеств и чуждых стремлению к поспешной редукции. Мате­риалистическая трактовка качеств объектов, включая те, которые через две тысячи лет получили название «вторичных»; первое упоминание перцептивной организации и уровневой организации психики в целом; наконец, критика утверждения, что душа представляет собой «самодви­жущееся число», — все это заставляет разделить вывод: «Психология Аристотеля — великая страница в развитии науки о человеческой душе. Ее проблемы, недостатки, заблуждения исторически объяснимы, ее до­стоинства удивительны, беспримерны» (Асмус, 1975). Примерно в те же годы, когда Курт Левин призывал преодолеть пережитки аристотелевс­кого мышления в психологии, Бюлер в книге «Кризис психологии» именно в возвращении к Аристотелю видел шанс для выхода из кризи­са. При этом его вдохновляли не столько описательные установки Ари­стотеля, сколько телеологический, или телеономный²⁹ , характер объяс­нений. Такие объяснения необходимы при анализе процессов управления,

²⁹ Термин «телеономный» был введен в середине 20-го века этологами, чтобы провес­
ти грань между научными представлениями о целенаправленности поведения и иррацио-
налистической концепцией витализма. Характерно, что создатель термина «витальный
порыв» французский философ и психолог Анри Бергсон получил в 1932-м году Нобелев-
72 скую премию по литературе, а не по физиологии.

составляющих, по мнению Бюлера, основную функцию психики в по­ведении (см. 1.4.3)³⁰ .

От Аристотеля путь развития естествознания ведет не только к Га­лилею и Ньютону, но и к Линнею, Ламарку и Дарвину. Функциональ­ное, или телеономное объяснение — с характерным и главным для него вопросом «для чего?» — занимает в биологических и социальных науках такое же место центральной эвристики, которое в математике и физи­ко-химических науках занимает эстетическая эвристика симметрии и внутренней красоты (см. 1.1.1). Функциональное объяснение позволяет понять картину наблюдаемого поведения не как ассоциативную цепоч­ку чисто механических реакций на гипотетические атомарные стимулы, а как гибкую структуру процессов, направленных на достижение глав­ных и промежуточных целей, реализующих прикрывающие маневры, выравнивающих нарушенное в результате собственной активности рав­новесие, обнаруживающих реликты предыдущих приспособлений и т.д.

Казалось бы, с появлением теории естественного отбора Дарвина и особенно молекулярной генетики в биологических науках должен был окончательно возобладать аналитический редукционизм. Однако даже недавняя расшифровка генома человека не делает биологию полностью редукционистской, так как невыясненными остаются функции и воз­можные взаимодействия фрагментов ДНК. Само понятие «ген» претер­пело значительные изменения с конца 1970-х годов, потеряв былую оп­ределенность атомарных рекомбинируемых единиц наследования биологических признаков (Portin, 2002). Накапливается все большее число наблюдений, свидетельствующих о ко-эволюции биологических и культурных черт (Mesoudi, Whiten& Laland, 2006 inpress). Более того, на клеточном и субклеточном уровне неожиданно новое звучание приобре­тают ранние адаптационные идеи Ламарка и его последователей, деся­тилетиями упоминавшиеся преимущественно в пренебрежительном контексте. Так, оказалось, что некоторые виды клеток — стволовые клетки — способны развиваться в разные органы в зависимости от куль­туры тканей, в которую они помещаются. Сегодня, в начале нового века и тысячелетия, молекулярная биология и генная инженерия представля­ют собой не только наиболее передовые в техническом отношении на­учные дисциплины, но, возможно, и самые романтические из них. Они

³⁰ Ограниченность редукционистской стратегии объяснения подчеркивал В.И. Вер­
надский. По его словам, она встречается «в полном объеме у забытых авторов 17-го века.
Таковы представления о социальной физике и социальной механике..., которые одно время
считались созданием Огюста Конта». Однако в движении человеческого познания «мы,
наряду с развитием математики и естествознания, видим колоссальное развитие наук ис­
торических. Их существование, столь далекое от математических умозрений и механи­
ческих моделей, делает попытки внести эти модели в область социологии столь же мало­
вероятными, как делало их в 18-м столетии развитие нового естествознания. К тому же и
сейчас... математические формулы и механические модели играют роль не большую, чем
прежде, если только мы обратим внимание не на отдельные области знания, а на всю
науку в целом» (Вернадский, 1981, с. 222—223, 227).73

непрерывно порождают новые романтические иллюзии — вплоть до внезапно возникшей вне религиозного или какого-либо иного эзотери­ческого контекста надежды на физическое бессмертие.

Нередукционистским также является тип объяснения, описываю­щий происхождение феномена из исторически более ранних форм. Представители натурфилософии первыми заинтересовались отношени­ем филогенеза и онтогенеза. Разнообразие форм жизни и принцип раз­вития были объединены представлением о рекапитуляции, то есть быст­ром повторении основных фаз эволюции в процессе индивидуального развития. Дрезденский физиолог, представитель романтической меди­цины Карл Густав Карус (1789—1869) и основатель эмбриологии Карл Максимович Бэр (1792—1876) провели исследования, которые позволи­ли уточнить представление о рекапитуляции. Согласно установленным законам биологического развития, онтогенез повторяет лишь эмбрио­нальные, а не взрослые предшествующие формы. Кроме того, развитие происходит от общего к более специфическому. Эти положения повлия­ли на взгляды Герберта Спенсера (1820—1903) и Эрнста Геккеля (1834— 1919), видных представителей дарвинизма второй половины 19-го века. Геккель оставил яркое графическое описание эволюции (см. рис. 1.6). Он же ввел в науку понятие «экология», играющее важную роль и в сегод­няшних дискуссиях (см. 9.3.1)³¹ . Некоторые следствия из работ эмбрио­логов для психологии, лингвистики и нейрофизиологии стали экспери­ментально анализироваться лишь в последние годы (Deacon, 1996).

Гипотеза рекапитуляции, в форме «биогенетического закона» Гекке­ля, оказала влияние на научные взгляды первых психологов развития — Стэнли Холла (1844—1924) и Джеймса Болдуина (1861—1934). Холл по­пытался прямо сопоставить этапы онтогенеза ребенка с эволюцион­ным развитием биологических видов. Болдуин, напротив, подчеркивал роль социальной имитации. У него, кстати, можно найти практически весь понятийный аппарат разработанной позднее Жаном Пиаже теории интеллектуального развития (например, такие понятия, как «аккомода­ция», «ассимиляция», «циркулярная реакция», «схема»...), а также об­щее представление об умственном развитии ребенка как переходе от стадии прелогичного к стадии логического, а затем и к стадии «сверх­логического», или формального мышления (см. 8.1.1). В последнем слу­чае содержание мыслительных операций перестает играть какую-либо роль, остается лишь их голая оболочка, или форма — отсюда термин формальное мышление.

Сам Пиаже (а вместе с ним и наиболее влиятельная в 20-м веке Женевская школа психологии развития) был убежденным привержен-

³¹ «Общая наука об отношениях организма к окружающему миру, к которому мы отно­
сим все "условиях существования" в широком смысле слова, то есть имеющие как орга-
'4ническую, так и неорганическую природу» (Haeckel, 1866/1988, S. 17).

Рис. 1.6. Генеалогическое дерево человечества (по: Haeckel, 1866/1988).

75

цем романтической идеи единства (круговой взаимосвязи) наук и очень широкой аналогии между филогенезом, историческим развитием науки и онтогенезом интеллекта ребенка. В основу его теории онтогенеза было положено представление о спонтанном развитии ментальной ло­гики в сознании ребенка. Коррективы в эти представления были вне-сены так называемым культурно-историческим подходом в психологии, создатель которого, Лев Семенович Выготский (1898—1934), подчерк­нул очевидное различие условий возникновения исходных филогенети­ческих достижений и культурного развития ребенка в онтогенезе. Обе теории до сих пор служат примерами двух различных подходов к про­блемам развития. Как Пиаже, так и Выготский сочетали интерес к пси­хологии со знаниями других дисциплин, а именно биологии и лингви­стики. Наряду с основателями психологии (см. 1.2.1), они были одними из наиболее ярких ранних представителей широкого междисциплинар­ного направления исследований, которое известно сегодня как когни­тивная наука.

1.4.2 От натурфилософии к нейропсихологии

Романтизм в культуре и науке неоднократно обнаруживал способность к модификациям и повторному возникновению. Его влияние оказалось значительным в случае русской и советской науки. Формирование рус­ской интеллигенции пришлось на период максимального распростране­ния романтизма, так что практически все ведущие национальные поэты 19-го века были романтиками. Федор Тютчев, близко знавший Ф.В. Шел­линга в мюнхенский период своей жизни, оставил выразительное поэти­ческое описание сути натурфилософии³² . Во-вторых, философия марк­сизма, вобравшая в себя многие положения натурфилософии и классической немецкой философии, в течение ряда десятилетий была популярна в стране и даже имела статус государственной идеологии. Наконец, официальной доктриной искусства в советский период стал так называемый социалистический реализм. Но поскольку действитель­ность была не вполне социалистической, этот «реализм» мог быть либо агитпропом, либо вариантом романтизма. Влияние последнего — с типичным для романтизма приемом контрастирования обыденного и загадочного, настоящего и будущего — отчетливо прослеживается у О.Э. Мандельштама, В.В. Маяковского и Б.Л. Пастернака (см. 8.1.3).

Для русской психологической науки изоляция советского периода имела множество отрицательных последствий, таких как сравнительно

³² «Не то, что мните Вы, природа: не слепок, не бездушный лик — в ней есть душа, в
ней есть свобода, в ней есть любовь, в ней есть язык». Романтизм и натурфилософия
Шеллинга парадоксальным образом оказали особенно сильное влияние на взгляды русо­
фильской части национальной интеллигенции, придерживавшейся позиции уникально-
76сти и обособленности России (и славянского мира в целом) от Западной Европы.

слабое знакомство с культурой эксперимента, для овладения которой нужно было бы «переболеть» необихевиоризмом. Но зато при этом со­хранился романтический настрой и общее представление о целостном и функциональном характере предмета психологии. Известно, какое значение придавалось целеустремленности живых систем в советской психофизиологии Петром Кузьмичом Анохиным (1898—1974) и осно­вателем современной биомеханики Николаем Александровичем Берн-штейном (1898—1966). По мнению H.A. Бернштейна, вопрос «для чего?» имеет при изучении процессов двигательной активности не меньшее значение, чем вопросы «что?» и «как?». Такой подход совершенно явно противостоит редукционистским попыткам сведения поведения к ато­марным, далее не разложимым составляющим: «рефлекс — не элемент действия, а элементарное действие».

Натурфилософия осталась коротким эпизодом истории филосо­фии. Однако романтический идеал единой науки не исчез, он продол­жает оказывать влияние на современные исследования и, по крайней мере, дважды был назван прямо по имени — крупнейшим лингвистом, одним из основателей так называемой Пражской лингвистической шко­лы Романом Осиповичем Якобсоном (1896—1982) и, спустя 40 лет, его коллегой и другом, нейропсихологом Александром Романовичем Лурия (1902—1977), посвятившем «романтической науке» последнюю главу своей биографии. Ретроспективно это объясняет многое в их научных предпочтениях, например, неверие в дарвинизм — как последнее слово в объяснении эволюции — и довольно прохладное отношение к ориен­тированной на синтаксис теории порождающей грамматики Хомского. В их работах по психологии речи, лингвистике и нейролингвистике до­минировало представление о высокой степени интерактивности различ­ных компонентов речевой активности, а также отчетливо выступал ин­терес к семантике и даже поэтике.

О причинах подобного интереса хорошо сказал известный русский литературовед Михаил Михайлович Бахтин (1895—1975), создавший еще в предвоенные годы основы теории речевого общения, или мета-лингвистики. Согласно Бахтину, всякое высказывание, участвующее в процессах живого человеческого общения и мышления, внутренне диа­ логично. Строя высказывание, мы стараемся рефлексивно предвосхитить возможный ответ. Этот предвосхищаемый ответ, в свою очередь, оказы­вает воздействие на наше высказывание — мы парируем возражения, которые предвидим, прибегаем к оговоркам и т.п. Иными словами, в процессе речевой коммуникации мы всегда учитываем интеллектуаль­ный и эмоциональный фон восприятия нашей речи собеседником — то, насколько он осведомлен в ситуации, его знания и убеждения, его пре­дубеждения, интересы, симпатии и антипатии. Подобный учет прежде всего определяет выбор жанра высказывания, композиционных при­емов и лишь затем-собственно языковых средств, семантики и синтак­сиса высказывания (см. 6.3.3). Бахтин особо подчеркивал, что для пони- 77

мания наиболее сложных форм речемыслительной деятельности необ­ходимо исследовать поэтическую речь: «Только в поэзии язык раскрыва­ет все свои возможности, ибо требования к нему здесь максимальные: все стороны его напряжены до крайности, доходят до своих последних пределов; поэзия как бы выжимает все соки из языка и язык превосхо­дит здесь самого себя». Металингвистика Бахтина предвосхитила неко­торые из числа наиболее интересных современных исследований обуче­ния (см. 5.4.2), понимания (см. 7.4.1) и мышления (см. 8.1.3).

В конце жизни А.Р. Лурия вспоминал о встречах и спорах с И.П. Пав­ловым во время их работы в Принстонском университете летом 1932 года. Павлов резко отзывался о работах Кёлера по изучению интеллекта человекообразных обезьян, так как в этих работах был нарушен галиле-евский принцип движения от простого к сложному. По его мнению, ос­новой поведения являются рефлексы, от изучения которых можно было бы перейти к изучению научения, а затем и к анализу процессов реше­ния задач. Лурия же пытался защищать романтическую стратегию дви­жения от сложного к простому. Разумеется, Лурия и его ближайшие коллеги не были одиноки в их исследовательских установках. В 1950-е годы канадский психолог Дональд Хэбб (1904—1982), создатель терми­на нейропсихология, риторически спрашивал: «Почему психология долж­на быть проще, чем ее большие сестры — физика и химия?» И приводил следующий аргумент: «Большой мозг, как большое государство, не мо­жет просто делать простые вещи». Действительно, предположение, что изучаемые психологией феномены сложнее, чем они кажутся на первый взгляд, во многих случаях оказалось эвристически полезным³³ .

Хэбб был учеником основателя американской психофизиологии Карла Лэшли (1890—1958). Своеобразной доминантой исследований Лэшли был поиск материального субстрата приобретаемого в ходе обу­чения опыта. Для его локализации он удалял крысам фрагменты коры, проверяя, как это влияет на поиск пути в знакомом лабиринте. Оказа­лось, что не место удаления, а только общая масса удаленной ткани вли­яет на навык. Лэшли, таким образом, занял антилокализационистскую позицию³⁴ . Пытаясь объяснить эти данные, Хэбб предложил в класси-

³³ В книге о когнитивной науке важно отметить, что приведенное наблюдение, по-
видимому, имеет общеметодологическое значение. Под названием «парадокс изобрета­
теля» крупнейший венгерский математик Д. Пойа первым отметил парадоксальные взаи­
моотношения простоты и сложности разных уровней описания в науке. Так, для доказа­
тельства простых утверждений обычно приходится использовать особенно сложные лем­
мы. В современной прикладной логике также показано, что чем эффективнее компью­
терная программа, тем более абстрактные идеальные понятия должны использоваться для
ее обоснования (Непейвода, 2000).

³⁴ Если бы, удаляя участки коры подопытных животных, Лэшли двинулся на несколь­
ко миллиметров вглубь височных долей, к структурам так называемого гиппокампа, его
мнение о природе мозговых механизмов памяти могло бы быть совсем иным (см. 5.3.2).
Точка зрения на локализацию психологических функций многократно менялась на про-

'·» тяжении последних 200 лет. Узкий локализационизм доминировал в начале 19-го века —

ческом труде «Организация поведения» (Hebb, 1949) распределенную модель хранения опыта с помощью множества одновременно активи­руемых при решении некоторой задачи нейронных (клеточных) ансамблей. (Эти представления интенсивно используются сегодня в когнитивной нейрофизиологии, в частности, в так называемых коннекционистских моделях — см. обсуждение «правила Хэбба» в 2.3.3.) Связь нейронов и их «коммутаторов», синапсов, может быть, с этой точки зрения, вре­менной и функциональной, а не только пространственно-анатомичес­кой. Несколько позднее, уже в 1970-е годы, ученик Лэшли и Кёлера Карл Прибрам выдвинул предположение о распределенном хранении информации по голографическому принципу, когда хранение обеспечива­ется фиксацией интерференционных узоров волн активации в массе нейронов коры.

Интересно сравнить эти представления со взглядами Лурия. Цент­ральным для него является понятие функциональной системы. В этом понятии «функциональность» означает включенность в деятельность, направленность на решение определенных задач (ср. описание «функ­ционализма» как методологического подхода в 1.2.3 и 1.4.1). «Систем­ность» означает сложную соподчиненность — координацию — задей­ствованных мозговых и даже внемозговых («экстрацеребральных») компонентов. В существовании последних нет ничего мистического, речь идет о возможных внешних средствах и источниках поддержки, от узла на платке и записной книжки до другого человека, готового вме­шаться и помочь (см. 5.4.1 и 9.3.3). Системность также означает непри­емлемость как жесткого локализационизма, так и полного отрицания специализации мозговых структур. Специализация имеется, но она подчиняется целям действия и может меняться в ходе развития (см. 9.4.1). В результате возможны случаи, когда некоторая мозговая струк­тура будет включена в целый ряд функциональных систем, а одна и та же система будет вовлекать в решение задачи в разные моменты време­ни различные анатомические структуры.

Так, поражение левой теменно-затылочной коры ведет не только к ошибкам в зрительном восприятии, но и к нарушениям счета про себя, а также к трудностям интерпретации речевых конструкций типа «брат отца» и «отец брата». С другой стороны, одна и та же задача может ре­шаться с помощью различных стратегий организации активности, вов­лекающих разные мозговые структуры. Запоминать можно опираясь на внешние предметы-знаки, выделяя акустическую ритмику сообщения, а

в период расцвета так называемой френологии, в конце 19-го — начале 20-го века и вновь
в конце 20-го века. В настоящее время вновь возрастает интерес к глобальным механиз­
мам (см. 2.4.3 и 9.4.3). Одновременно совершенствование методов нейровизуализации и
метаанализа данных позволяет надеяться на дальнейшее уточнение локализации, вплоть
до выявления функционального значения отдельных архетонических полей коры и дру­
гих анатомических структур мозга (например, Brasset al., 2005).79

также применяя сложные стратегии образного или понятийного кодиро­вания (см. 5.1.1). Слово можно читать букву за буквой, а равно пытаться распознать его в целом, как сложный зрительный паттерн, или угадать из контекста. Все это вовлекает в работу очень разные мозговые струк­туры, причем различные культуры письменности специфически поддер­живают лишь некоторые из этих способов. О роли такого культурного окружения для мозговой локализации развивающихся механизмов реше­ния тех или иных задач говорят некоторые факты, обнаруженные Лурия в самом начале его клинической карьеры. Оказалось, что похожие по локализации травмы мозга имеют разные последствия для русских и ки­тайцев. В силу опоры на логографическую письменность у китайских пациентов серьезные нарушения чтения («дислексии») наблюдаются при поражениях правого, а не левого, как у русских и других европей­цев, полушария (см. 7.2.2).

Представления Лурия о пластичности и изменении компонентов некоторой функциональной системы во времени связаны с идеями Л.С. Выготского. В «Мышлении и речи» Выготский (1934) дал пример анализа сложного феномена — сопровождающих решение задач вока­лизаций ребенка, — при котором вопрос о структурной организации неизменно дополнялся вопросами о функции и происхождении. Струк­турные особенности речи ребенка (грамматический состав, сокращен-ность и т.д.) оказались связанными с выполняемой ею функцией (вна­чале это речь для других, позднее также речь для себя) и с этапами генетического процесса интериоризации — перехода речи из внешне­го развернутого плана в полностью свернутый внутренний, то есть превращение речи из средства коммуникации с другими в средство планирования и произвольного управления собственной деятельнос­тью, «внутреннюю речь» (см. 4.4.2 и 9.4.3). Совершенно очевидно, что на разных этапах этого процесса различными окажутся и мозговые компоненты соответствующих функциональных систем³⁵ .

Вслед за Выготским, Лурия различал натуральные (природные) и высшие психические функции. Особенностью последних является опос-редованность речевыми значениями, которая возможна лишь на чело­веческой стадии развития. Надо сказать, что в этом пункте анализ по-

" В последних своих работах Выготский (1934/1995) обратился к нейропсихологии развития, попытавшись обобщить закономерности развития и распада психических фун­кций. Когда психика только формируется в онтогенезе, то высшие функции зависят от более элементарных, уже сформировавшихся. Поэтому при поражениях развивающегося мозга ребенка у него преобладают симптомы гибели более высоких функций по сравне­нию с непосредственно пораженными. При поражении зрелого мозга высшие функции страдают значительно меньше, так как они уже сформировались и получили определен­ную автономию. Более того, симптомы нарушений следует ожидать скорее «снизу» от ло-куса поражения, поскольку теперь элементарные функции находятся под контролем бо­лее высоких. В этом эскизном описании просматриваются очертания некоторой много­уровневой концепции психической организации, детали которой стали уточняться лишь относительно недавно (см. 1.4.3, 8.4.3 и 9.4.2).

следствий мозговых поражений продемонстрировал недостаточность двухуровневой классификации Выготского и Лурия, весьма похожей на более ранние попытки разделения элементарных и высших, опосредо­ванных речью процессов (близкое различение встречается уже у Вунд-та — см. 1.2.2). В частности, некоторые из обследованных А.Р. Лурия пациентов сохраняли способность к интеллектуальной, творческой де­ятельности, несмотря на массивные нарушения речи, а внутри речевых функций были выявлены относительно более сложные феномены (та­кие как основанная на метафорическом использовании значений по­этическая речь или, скажем, ирония), явно свидетельствующие о мно­гоуровневой организации самих процессов речевой коммуникации (см. 7.4.1). Недостаточно дифференцированным, конечно, является также первоначально использовавшееся Выготским и Лурия описание пер­цептивных и сенсомоторных процессов просто как натуральных психи­ческих функций.

1.4.3 Вклад физиологии и психологии деятельности

Уточнение взглядов Выготского и Лурия в направлении разработки бо­лее реалистических, многоуровневых представлений об организации психических процессов возможно, если обратиться к научному насле­дию их ближайших коллег — одного из создателей современной биоме­ханики Николая Александровича Бернштейна и автора психологической теории деятельности Алексея Николаевича Леонтьева (1903—1979). Ос­тановимся сначала на научном наследии первого из этих авторов. Свою концепцию Бернштейн называл физиологией активности. Его вклад в когнитивную науку прежде всего связан с анализом того, что обычно считается «низшими» психофизиологическими функциями, а именно с изучением разнообразных вариантов и форм двигательного взаимодей­ствия с окружением. В 1947 году он опубликовал монографию «О пост­роении движений», в которой обобщил опыт диагностической и реаби­литационной работы советских нейропсихологов во время Второй мировой войны. Эта книга содержит описание четырех эволюционных уровней построения движений, от простейшего, субкортикального уров­ня палеокинетических регуляций А до полностью кортикального уровня предметных действий D.

В таблице 1.1 представлено очень краткое «резюме» уровневой ар­хитектуры сенсомоторных процессов, как ее понимал Бернштейн. На­ряду с выполняемой каждым из уровней функцией указаны также ос­новные мозговые механизмы. В классической монографии 1947 года можно найти обсуждение эволюционного происхождения некоторых из этих механизмов, их взаимосвязи с экологией больших биологических классов животных и, в особенности, симптомов выпадения отдельных уровней при локальных мозговых поражениях и различных заболевани­ях нервной системы у человека. Ближе к концу этой книги мы попыта-

81

Таблица 1.1. Уровни построения движений (по: Бернштейн, 1947)

емся представить несколько осовремененную модель уровневои архи­тектуры, позволяющую рассматривать не только построение движений, но и «построение образа» — координационные механизмы когнитивных процессов (см. 8.4.3).

Подход Бернштейна на десятилетия опередил свое время и во мно­гом опирался скорее на смелые предположения, чем на проверенные данные. Надо сказать, что сам принцип одновременного рассмотрения мозговых механизмов и их функциональных проявлений начинает ут­верждаться в когнитивной науке только в последние годы (см. 2.4.1 и 9.1.3). Бернштейн не мог, даже если бы и поставил перед собой эту цель³⁶ , распространить уровневый нейропсихологический анализ на собственно познавательные процессы, которые в то время оставались почти неизученными. Он, однако, отмечал возможное существование «одного или двух» уровней высших символических координации («коорди­нации группы Е»), специфически связанных с речью и мышлением. Например, круговое движение руки учительницы, в процессе объясне-

82

³⁶ Свидетельством интереса H.A. Бернштейна к познавательным процессам, прежде всего восприятию и памяти, является его опубликованная лишь совсем недавно (Бернш­тейн, 2003) монография второй половины 1930-х годов. Эта работа свидетельствует о его хорошем знании гештальтпсихологии и о тесных научных контактах с Л.С. Выготским и А.Н. Леонтьевым.

ния геометрической теоремы рисующей на доске окружность, находит­ся под контролем подобных символьных координации. Очень похожее движение руки гимнастки при выполнении спортивных упражнений, напротив, будет контролироваться значительно более низким уровнем синергии (уровень В). Номенклатура задействованных мозговых меха­низмов определяется, таким образом, «смысловой стороной» стоящей перед субъектом задачи.

К сожалению, вскоре после опубликования эта классическая моно­графия Бернштейна была запрещена в Советском Союзе, а сам автор по­терял возможность работать. Причиной была критика Бернштейном те­ории условных рефлексов Павлова в ее догматической интерпретации, характерной для конца 1940-х годов. Поэтому концепция уровней пост­роения движений не получила должного развития и, по сравнению с дру­гими идеями Бернштейна (см. 9.3.2), осталась почти незамеченной в ми­ровой психологической литературе. «Сверхзадача» нашей книги состоит в том, чтобы восполнить, насколько это возможно, данный пробел, по­казав перспективность уровневого подхода к данным, накопленным в когнитивных исследованиях, в частности, в центральной для когнитив­ной науки области высших форм понимания и мышления (см. 3.4.2,5.3.3 и 8.4.3).

Другой влиятельной концепцией, получившей широкое распрост­ранение в советской психологии 1960-х годов, была теория деятельнос­ ти А.Н. Леонтьева. Эта теория разделяет поток активности человека на три взаимодействующих слоя:

1) деятельности, имеющие молярный характер и направленные на до­
стижение стратегических, часто неосознаваемых мотивов (вопрос
«для чего?»);

2) действия, направленные на достижения промежуточных, осознава­
емых целей (вопрос «что?»);

3) более дробные, тактико-технические операции, которые приспосаб­
ливают действие к конкретным условиям достижения цели и в при­
вычных условиях не осознаются (вопрос «как?»).

Для когнитивной психологии особенно существенна постановка Леонтьевым вопроса о возможной расчлененности высших психичес­ких функций на две подсистемы. По Выготскому и Лурия, специфика этих функций состоит в том, что они опосредованы речевыми значени­ями. В 1940-е годы Леонтьев провел важное различение между значением и смыслом. Оно внешне напоминает некоторые различения в формаль­ной логике и семиотике, однако фактически отлично от них и глубоко психологично (см. 6.1.1). Если значение (речевое значение) является единицей фиксированного в языке общественно-исторического опыта (в соответствии с идеями марксистской философии и культурно-истори­ческого подхода Выготского), то под смыслом имеется в виду «личност­ный смысл» — субъективное отношение к ситуации, которое может от-

83

личаться и обычно отличается от нормативно общественного³⁷ . Как зна­чение, так и смысл являются, по мнению Леонтьева, равноправными об­разующими индивидуального сознания³⁸ .

Тем самым А.Н. Леонтьев фактически предположил существование некоторого более высокого уровня управления поведением, чем тради-, ционные, опосредованные речевыми значениями высшие психические функции в понимании Выготского и Лурия. Это предположение имеет ряд серьезных последствий. Так, существование особого механизма реа­лизации личностного отношения могло бы скорректировать некоторые, типичные для части когнитивной психологии и более ранних подходов (особенно ассоцианизма и бихевиоризма) представления о центральной роли прошлого опыта — «знаний» — в детерминации поведения. Как от­мечает Леонтьев, при достижении личностного уровня развития меняет­ся отношение человека к своему прошлому: «Вопреки своей распростра­ненности, взгляд на личность как на продукт биографии человека является неудовлетворительным... Упускается главный психологический факт, а именно что человек вступает в отношение к своему прошлому, которое по-разному входит в наличное для него — в память его личности» (Леонтьев, 1975, с. 217).

Длительное время понятие личностного смысла использовалось лишь гуманистически-ориентированными направлениями психологии. Вплоть до последнего времени никто, похоже, даже не задумывался се­рьезно о нейропсихологической реальности его механизмов и возмож­ности их изучения в рамках естественно-научного, позитивистского подхода. Это случилось только после нового кризиса эксперименталь­ной психологии в 1980-е годы (см. 2.3.1 и 9.1.1) и последовавшей смены парадигмы когнитивных исследований. В результате сегодня мы можем значительно более объективно, с учетом требований современной науки разграничить значение и смысл как в отношении поведенческих прояв­лений, так и с точки зрения поддерживающих их мозговых механизмов (см. 5.3.3 и 7.4.2).

Разумеется, культурно-историческая линия анализа и учет эволю­ционного контекста не были уникальной особенностью работ неболь­шой группы ведущих советских психологов и физиологов. Близкие идеи можно найти и у ряда американских и западноевропейских авто-

³⁷ Утверждать нечто подобное в СССР в середине 20-го века было актом личного му­
жества. А.Н. Леонтьев следует здесь романтическому принципу примата деятельности и
личности (см 1.4.1). В несколько упрощенном виде его подход послужил прототипом для
ряда известных концепций в области психологии труда и инженерной психологии, преж­
де всего для теории контроля действия немца Винфрида Хакера и трехуровневой модели
регуляции поведения датчанина Йенса Расмуссена (см. 2.1.2).

³⁸ Третьей и последней образующей сознания, наряду со значением и смыслом, по
мнению А.Н. Леонтьева, является «чувственная ткань». По содержанию это понятие близ­
ко понятиям «квалия» и «феноменальное сознание», широко используемым в современ-

84ных когнитивно-ориентированных философских исследованиях (см. 1.2.1, 4.4.3 и 8.4.3).

ров предвоенного периода. Главным отличием этих работ была лишь несколько иная база эмпирических исследований, в частности, сравни­тельно ограниченный доступ к данным о локальных поражениях мозга (для создания своих концепций Лурия и Бернштейну, правда, также по­надобился обширный материал о последствиях черепно-мозговых ране­ний, накопленный во время Второй мировой войны).

Первым таким автором был неоднократно упоминавшийся выше Карл Бюлер, профессор Дрезденского, а затем Венского университетов. Лурия, а через него и Выготский были хорошо знакомы с работами Бю-лера и, вероятно, с ним лично. Практически одновременно с Выготским и Куртом Л евином, в 1927 году, Бюлер написал книгу «Кризис психоло­гии», где выступил за объединение трех линий исследований:

1) субъективной (традиционная экспериментальная психология со­
знания по образцу и подобию вюрцбургской школы психологии
мышления);

2) объективной (исследования поведения человека и животных);

3) культурно-исторической (психология народов, продуктов деятель­
ности и языка в продолжение поздних работ Вундта).

Общим форматом такого объединения, по мнению Бюлера, долж­на была бы стать психологическая теория действия, в которой он под­черкивал аспект когнитивной целесообразности действий человека. Раз­личие целенаправленной и целесообразной активности иллюстрирует следующий пример: собака, лающая на локомотив, делает это хотя и целенаправленно, но не целесообразно.

Работы Бюлера по психологии развития ребенка (они были сразу же переведены на русский язык под редакцией Л.С. Выготского) содержали описание трехуровневой теории фило- и онтогенеза с этапами инстинк­та, научения и интеллекта. Чтобы понять специфику интеллекта челове­ка, Бюлер обращается в 1930-е годы к изучению языка и значения, кото­рые трактовались им с позиций теории социального действия³⁹ . Согласно его точке зрения (близкую позицию занял и основатель теории деятель­ности А.Н. Леонтьев), значение — это то, что мы узнаем о Мире посред­ством и через среду языковых знаков (Buehler, 1934).

Карл Бюлер подготовил блестящую плеяду учеников, среди кото­рых были Эгон Брунсвик, Конрад Лоренц, Карл Поппер и, отчасти, Эдвард Толмен. Многие из его учеников внесли важный вклад в ког­нитивную переориентацию психологических исследований во второй

³⁹ В результате анализа индоевропейских языков Карл Бюлер пришел к выводу, что
понимание предложения связано с реконструкцией выраженных в нем схем социального
действия: «Сопоставляя предложения "Пауль ухаживает за больным отцом" и "Пауль пьет
воду", мы легко замечаем различия... То, что происходит между Паулем и его отцом — это
действие, распределенное между двумя партнерами: мы можем перевернуть мысленно их
роли, так что отец будет ухаживать за больным Паулем. То, что происходит между Паулем
и водой — тоже действие, но мы едва ли можем представить себе, как вода пьет Пауля,
если не придадим этому какое-либо метафорическое значение» (Buehler, 1934, S. 239). 85

половине 20-го века. Эмигрировавший в Англию австрийский философ и методолог науки Карл Поппер подчеркнул значение теорий в процес­сах эмпирического познания. От Фрэнсиса Бэкона до бихевиористов и представителей логического позитивизма (неопозитивизма) в науке до­минировало представление о необходимости строго индуктивного, пол­ностью непредвзятого описания фактов (см. 1.3.2). На своих лекциях Поппер просил студентов взять лист бумаги и непредвзято описать все, что они наблюдают. Студенты не могли этого сделать и спрашивали, на что они должны обратить внимание⁴⁰ . Поппер также выдвинул ставший широко известным методологический принцип фальсифицируемости теорий, согласно которому всякая научная, основанная на эмпиричес­ких данных теория должна допускать возможность ее опровержения. Ирония состоит в том, что применение этого принципа к взглядам его учителя Бюлера могло бы быть затруднительно в силу их чрезвычайной общности.

Вторым конгениальным автором был крупнейший французский психолог, профессор Коллеж де Франс Пьер Жане (1859—1947). Он продолжил функционалистские исследования эмоций, воли и памяти, начатые его учителем Рибо, и связал их с идеями французской социоло­гической школы конца 19-го — первой половины 20-го века. Для пред­ставителей этой школы (социолога Дюркгейма, психологов Блонделя и Хальбвакса, а также, несколько позднее, антрополога Леви-Брюля) формирование психики и поведения человека определялось культурно- историческими факторами. К этим факторам относились как материаль­ные продукты деятельности, так и характеризующие определенную культурно-историческую среду идеальные объекты — социальные пред­ ставления⁴ '.

Жане попытался создать всеобъемлющую теорию эволюционного развития и иерархического строения психики (от рефлексов до социаль­но обусловленных интеллектуальных действий), основанную на пони­мании психологии как науки о поведении. Однако в отличие от бихе­виористов он не сводил поведение к двигательным актам, подчеркивая интегративную роль сознания, в особенности применительно к высшим

⁴⁰ Современные исследования внимания содержат множество примеров так называе­
мой «слепоты невнимания», когда испытуемые не воспринимают объекты и события, если
не ожидают увидеть их при данных обстоятельствах (см. 4.1.3 и 4.2.1). Огромный факти­
ческий материал истории когнитивной психологии также содержит большое количество
иллюстраций того, как один и тот же феномен не только описывался, но даже и воспри­
нимался довольно различным образом, в зависимости от доминирующего теоретическо­
го подхода.

⁴¹ Критикуя индивидуализм традиционных философских и психологических концеп­
ций, Дюркгейм подчеркивал зависимость нашего сознания от социальных представле­
ний: «Мы являемся жертвами иллюзии, которая заставляет нас верить, что мы создали
то, что на самом деле лишь управляет нашей волей извне» (Durkheim, 1895/1982, р. 13). В
современной когнитивной науке предпринимаются попытки уточнить и развить взгляды

86 о социокультурной обусловленности индивидуального опыта (см. 6.3.3 и 9.4.2).

формам поведения. Такими высшими формами поведения, по его мне­нию, являются опосредованные сначала примитивными знаками (по типу зарубок на дереве или завязанных «на память» узелков), а затем и речевыми значениями воля, память, мышление и самосознание. Для ил­люстрации идеи опосредования Жане и его коллегами использовались не только клинические случаи психических расстройств (они рассмат­ривались как примеры дезинтеграции сознания), но и эксперименты на запоминание, проводившиеся с применением предметов-знаков — впол­не в духе последующих работ школы Выготского. Возникновение языка Жане связывал с развитием памяти и, в особенности, представлений о времени. Мышление генетически становится заместителем реального действия и опирается в своих развитых формах на внутреннюю речь.

Для полноты картины нам нужен был бы лишь пример из англо­язычной психологии. Здесь лучшим примером являются классические исследования профессора Кембриджского университета, основателя знаменитого Отделения прикладной психологии { Applied Psychology Unit, A PU) при Британском медицинском совете Фредерика Бартлетта (1886—1969). До того как стать изобретательным психологом-экспери­ментатором, он получил широкое философское и антропологическое образование, что позволило ему подойти к решению психологических проблем с позиций социальной и культурной детерминации поведения. Особую известность (правда, в основном, уже после его смерти) Барт-летту принесли его исследования сложных, социально-опосредованных форм памяти и мышления.

Убежденный, как ранее Вундт, что эксперименты эббингаузовско-го типа не столько способствуют, сколько препятствуют выявлению ре­альных закономерностей памяти, Бартлетт (Bartlett, 1932) первым на­чал изучать в 1920-е годы особенности припоминания осмысленного текста и даже некоторых реальных событий (они обычно разыгрыва­лись его ассистентами прямо во время лекции). Он обнаружил, что па­мять никогда, за исключением случаев цитирования хорошо известно­го текста, не бывает буквальной, так что воспроизведение обычно сопровождается изменениями исходного материала. Изменения вклю­чают не только отдельные пропуски (забывание), но и качественные модификации и даже введение совершенно новых фрагментов. При произвольном воспоминании некоторого эпизода человек сначала вос­станавливает общее эмоциональное отношение к нему, а затем, исполь­зуя свой прошлый опыт, реконструирует и, отчасти, конструирует де­тали. Такая конструктивная перестройка приводит материал в соответствие с социокультурными нормами и стереотипами, принятыми в данной среде. Поэтому воспроизведение одного и того же рассказа оказывается различным у представителей разных этнических и социо­культурных групп.

87

Для объяснения этих данных Ф. Бартлетт воспользовался поняти­ем «схема», которое широко применялось его близким знакомым, не­врологом Генри Хэдом во время и после Первой мировой войны при описании нарушений моторики, памяти и речи, вызванных локальны­ми поражениями мозга. Эти работы, в частности, показали, насколько устойчивым во многих случаях остается субъективный образ тела, или схема тела, продолжающий включать фантомы конечностей даже через длительное время после их ампутации. Бартлетт вложил в понятие «схе­ма» более глубокое значение — для него это одновременно и форма обоб­щенной, социокультурной организации прошлого опыта и инструмент, используемый в выполнении любого хорошо адаптированного поведен­ческого акта, в том числе процессов решения задач на припоминание. Всякое новое знание пополняет схематическую организацию опыта, ко­торый творчески, с элементами непредсказуемой вариативности ис­пользуется для решения следующих задач. В последнем можно видеть сходство с идеями Канта, который понимал под схемами правила твор­ческого (продуктивного) воображения (см. 1.1.3).

Позднее Бартлетт (Bartlett, 1958) распространил этот подход и на психологию мышления. Оно понималось им по аналогии со сложными двигательными навыками, но выполняемыми, главным образом, во внутреннем плане. В своих исследованиях Бартлетт первым описал ряд качественно различных форм мышления, таких как мышление учено­го-экспериментатора, художника и юриста. Эти профессионально-спе­цифические формы мышления Бартлетт противопоставил так называе­мому «обыденному» (или повседневному — англ. everyday ) мышлению каждого из них. Он также провел очень важное разграничение между мышлением в закрытых (заданные условия необходимы и достаточны для решения) и открытых системах (список условий потенциально бесконечен, а задача не имеет строгого логического, формального ре­шения). В целом, в подходе этого автора постоянно, на протяжении не­скольких десятилетий подчеркивалась роль творческих трансформаций материала, семантики и специфического социокультурного опыта, а не врожденных формальных правил, подобных правилам трансформаци­онной грамматики.

Таким образом, Выготский и его коллеги действительно были не одиноки в своих поисках. Естественно задать вопрос, почему эти линии исследования не привели уже тогда к обновлению научной психологии, созданию своего рода «культурно-исторической нейропсихологии раз­вития»? Очевидно, главная проблема состояла и, отчасти, все еще со­стоит в отсутствии надежных методов. Многое делалось и объяснялось в режиме ad hoc . Например, в изучении развития доминировал метод наблюдения (причем часто, как в работах Пиаже, наблюдения проводи­лись над собственными детьми). Что касается нейропсихологических

гипотез, то они длительное время могли проверяться лишь post mortem , 88

после смерти пациента. Положение стало быстро меняться в последние годы — в результате прогресса методологии эксперимента, расширения спектра междисциплинарных работ и, наконец, революционных изме­нений технической базы исследований. Поэтому синтез позитивист­ской и романтической ориентации становится сегодня реальной науч­ной задачей. Ее решение зависит от возможности достаточно строгого контроля «романтических переменных». Анализу достигнутых на этом пути результатов, в известной степени, и посвящена данная книга.

89

2

ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОДХОДОВ

Структура главы:

2.1Информационный подход

2.1.1 Кибернетика и статистическая теория связи

2.1.2 Инженерная психология и ее эволюция

2.1.3 Поиски ограничений пропускной способности

2.2Компьютерная метафора

2.2.1 Ментальные модели и аналогия с компьютером

2.2.2 «Когнитивная психология» Улрика Найссера

2.2.3 Принципы символьного подхода

2.3Модулярность познания и коннекционизм

2.3.1 Идея специализации обработки

2.3.2 Гипотеза модулярности: вклад Джерри Фодора

2.3.3 Нейронные сети в психологии

2.4Усиливающееся влияние нейронаук

2.4.1 Интерес к нейропсихологическим данным

2.4.2 Новые методы и старые проблемы

2.4.3 Нейробиологические модели познания

92

На рубеже 1960-х годов произошла быстрая смена сферы интересов и теоретической ориентации мировой экспериментальной психологии. Термин «когнитивный» стал относиться не только к высшим познава­тельным процессам, но также к восприятию и даже моторике, мотива­ции и эмоциям. Складывается впечатление, что иногда он использует­ся, по словам голландского психолингвиста Флореса д'Аркэ, «в качестве модной этикетки, позволяющей сбыть залежалый товар» (Flores d'Arcais, 1975, p. 45). Отдельным примерам такого рода, несомненно, противостоит — особенно в лице междисциплинарной когнитивной на­уки — ведущее направление современных научных исследований пове­дения и психики человека. Это направление постоянно развивается и имеет значительное число способных и активных сторонников.

Главным достижением когнитивной психологии стало то, что она полностью восстановила прерванное бихевиоризмом почти на полвека изучение познания. После появления вычислительных машин анализ внутренних психических процессов и состояний внезапно перестал ка­заться чем-то сомнительным. Но и внутри области познавательных про­цессов оказались неожиданные пробелы. Так, на первых порах из рас­смотрения выпала проблема обучения. Дело в том, что известные до тех пор компьютеры были устройствами, которые не обучались, их возмож­ности были жестко заданы «хардвером» и программным обеспечением. Типичный компьютер последовательно оперирует дискретными симво­лами. Для него характерно отделение активного процессора от пассив­ной памяти. Процессор имеет ограниченную пропускную способность, тогда как пассивная память, напротив, является существенно более ем­кой. Те же черты стали находить и в организации когнитивной сферы человека. Потребовалось более двух десятилетий и тысячи эксперимен­тов для выявления противоречий и начала интенсивных поисков аль­тернативных архитектур. На первый план выдвинулись представления о параллельной обработке. Появились новые методы, позволяющие ре­конструировать и даже в какой-то мере «увидеть» процессы, разворачи­вающиеся в самих структурах мозга. В когнитивных исследованиях ком­пьютерная метафора в различных ее модификациях все более уступает место теориям и моделям, основанным на анализе реальных нейрофи­зиологических механизмов и их эволюционного развития.

2.1 Информационный подход

2.1.1 Кибернетика и статистическая теория связи

Решающее значение для появления когнитивной психологии имела ки­бернетическая революция в науке и технике, истоки которой, в свою очередь, связаны с развитием формальной и математической логики. В середине 19-го века Дж.С. Милль и Дж. Буль были убеждены, что их системы логики описывают законы мышления (именно так называлась вышедшая в 1858 году книга Буля, содержавшая описание двоичной ал­гебры). Отличительной чертой психологических теорий, которые ори­ентировались на эти достижения, уже тогда был более или менее отчет­ливый отказ от рассмотрения физиологических механизмов, которые, правда, в то время были еще практически неизвестны.

В 1900 году немецкий математик Давид Гильберт сформулировал ряд нерешенных в 19-м столетии проблем, часть из которых была связа­на с формальным обоснованием таких аксиоматических систем, как арифметика, геометрия, пропозициональная логика. Речь шла о полно­те, непротиворечивости и вычислимости выражений, записанных в тер­минах «языка» этих систем. Несмотря на усилия выдающихся авторов и полученные ими принципиальные результаты, заметное продвижение в решении этих проблем произошло только в 1930-е годы, благодаря ра­ботам Гёделя, Колмогорова, Поста, Чёрча и Тьюринга (см. 9.2.2). Анг­лийский логик Алан Тьюринг проанализировал проблему эффективнос­ти процедур вычисления. Идея эффективности близка лейбницевской идее алгоритма — последовательности операций, ведущих через опреде­ленное (конечное) число шагов к решению. Тьюринг показал, что любая эффективная процедура может быть реализована с помощью простого абстрактного автомата, получившего название «машины Тьюринга». Со­стояния и изменения состояний этой «машины» могут быть описаны с помощью четырех или пяти элементарных логических операций, счи­тывающих и записывающих двоичные числа в ячейки передвигаемой вперед и назад бесконечной ленты. Эта работа сделала возможной очень наглядное теоретическое обоснование функционирования вычисли­тельной техники, так как с формальной точки зрения всякое цифровое вычислительное устройство является ничем иным, как физическим воп­лощением «машины Тьюринга».

«Кибернетика» американского математика и физика Норберта Ви­нера, вышедшая в свет в 1948 году и переведенная потом на многие языки (например, Винер, 1958), зафиксировала начало новой научно-технической революции, основанной на теории управления и сервоме­ханизмов, статистической теории связи и применении программируе­мых вычислительных устройств. Как пишут А.И. Берг и Б.В. Бирюков, «Кибернетика осуществляет формализованный подход к объектам раз­личной природы — техническим, биологическим, социальным. Смысл

этого подхода состоит в том, чтобы выделить в них стороны, связанные с управлением и переработкой информации... Кибернетика влечет за со­бой изменение привычных взглядов на некоторые философские катего­рии. Например, концепция управления как перевода управляемого объекта из одного состояния в другое в соответствии с целью (задачей) управления влечет за собой определенное переосмысление телеологи­ческого... подхода. Если до кибернетики представление о цели обычно считалось неотделимым от идеализма, то теперь становится очевидным, что это понятие органически входит в число наиболее общих понятий, используемых для описания реальности» (Берг, Бирюков, 1975, с. 503).

Так была реабилитирована одна из характерных особенностей того, что Курт Левин и неопозитивисты называли «аристотелевским способом образования понятий» (см. 1.3.2). Кибернетика стала пер­вым опытом широкого синтеза научных дисциплин в 20-м веке, про-образом современной когнитивной науки. Многое в кибернетике было подготовлено работами не только математиков и физиков, но и фило­софов, физиологов, психологов¹ . Уже у Аристотеля можно найти пре­красный образ управления кораблем, который может вестись к цели различными способами: капитаном по звездам, местным лоцманом по береговым ориентирам и т.д. Карл Бюлер в своей книге о причинах первого кризиса психологии (Buehler, 1927) прямо называл изучение процессов управления поведением на основе психического отображе­ния (нем. Darstellung) окружения — центральной задачей этой научной дисциплины.

В более узком исследовательском контексте Кёлер (см. Metzger, 1975) дал анализ фиксационных движений глаз в терминах работы ме­ханизма с отрицательной обратной связью (англ. feedback ). Примерно та же самая задача удержания прицела на движущемся объекте интересо­вала и Винера, который занимался созданием вычислительной маши­ны для управления зенитным огнем. Важно отметить, что в случае сис­тем с обратной связью, особенно если эти системы включают несколько уровней организации, теряет свою объяснительную силу столь важное в механике и в науках о неживой природе понятие линейных причин-

¹ Ближайшим сотрудником Винера и его соавтором по статье «Поведение, целена­
правленность и телеология» (Винер, 1958) был физиолог Розенблют. Разработка идеи це­
ленаправленности была дана ранее такими физиологами, как П.К. Анохин, H.A. Берн-
штейн, В.ф. Вайцекер и Э.ф. Хольст. В последнее время нейрофизиология вновь стано­
вится источником идей для всего комплекса когнитивных исследований (см. 2.4.3 и 9.1.1 ).
При этом происходит поиск понятий, которые могли бы лучше выразить сложность изу­
чаемых систем, чем ставшие привычными понятия кибернетики. Так, по предложению
американского биолога Дж. Эдельмана (Нобелевская премия 1972 года за работы по им­
мунологии) в когнитивной науке начинает использоваться понятие «повторного ввода»
(англ. re - entry ), близкое понятию «обратная связь», но подчеркивающее значение само­
организации нейронных систем живого, частично осознающего себя организма (напри-
94 мер, Edelman, 1985).

но-следственных связей. На место этого понятия выдвигается представ­ление о круговой причинности. Например, в физиологических исследо­ваниях картезианское понятие рефлекторной дуги было еще в 1930-е годы, то есть в период доминирования основанных на схемах «стимул-реакция» бихевиористских концепций и до официального появления кибернетики, заменено представлением о рефлекторном кольце, причем произошло это практически одновременно на Востоке (H.A. Бернш-тейн) и на Западе (Виктор фон Вайцекер). Так яблоки, по словам Гёте, одновременно падают осенью в разных садах.

Начиная с 1942 года в США стали практически регулярно происхо­дить встречи, в которых участвовали ведущие кибернетики, лингвисты, физиологи и психологи. Междисциплинарные конференции и семина­ры, на которых закладывалась основа для совместных исследований, в духе последующей когнитивной науки, участились с окончанием войны и в других странах, в частности, в Советском Союзе. В 1950-е годы по­явились возможности и для прямых международных контактов разроз­ненных до того времени национальных групп. Из многочисленных дос­тижений и нововведений кибернетики в психологию проникли первоначально, пожалуй, только положения статистической теории связи, изложенной в доступной для психологов форме Шенноном и Уивером (Shannon & Weaver, 1949). Эта теория — она стала известна по­том как теория информации — предлагала простой формальный аппарат для оценки количества информации, содержащейся в том или ином со­общении.

Количество информации Н, передаваемое сообщением о реализации одного из N равновероятных событии, определяется по формуле:

Количество информации измеряется, таким образом, в двоичных ло­ гарифмических единицах, или битах. Передача количества информации, равного одному биту, позволяет уменьшить неопределенность ситуации вдвое, двух битов — вчетверо и т.д. Множество всех возможных событий, естественно, заранее должно быть известно на принимающей стороне. Приведенная выше формула описывет максимально возможное количе­ство информации, достигаемое в случае, когда система событий совер­шенно случайна. Если система событий структурирована, так что разные события возникают с различной вероятностью/>, то среднее количество информации для множества из N событий определяется несколько бо­лее сложной формулой:

Именно эта информация Я при продолжительном предъявлении сиг­налов определяет нагрузку на канал связи. Разница между максимально

95

96

возможным и фактическим количеством информации определяет далее так называемую избыточность системы событий. Избыточность являет­ся ничем иным, как мерой организации такой системы, степени ее отли­чия от совершенно случайного, хаотичного состояния. Важным источ­ником избыточности в канале связи являются, наряду с абсолютной вероятностью возникновения событий, условные вероятности следова­ния события друг за другом. Так, поскольку появление, а главное, сле­дование отдельных фонем друг за другом в звуках человеческой речи да­леко не равновероятны, общая избыточность системы фонем (или же букв при письме и чтении) естественных языков оказывается довольно большой, примерно равной 70%.

С инженерной точки зрения, можно говорить далее о различной сте­пени оптимальности процессов кодирования информации. Оптималь­ным является такое кодирование событий, например в виде последова­тельностей двоичных символов «0» и «1», при котором более вероятные события будут представлены, более короткими цепочками символов. Интересно, что соответствующая эмпирическая зависимость — чем ча­стотнее слово в языке, тем оно короче — действительно известна в лингвистике, где она называется «вторым законом Ципфа». При опти­мальном кодировании канал связи, имеющий пропускную способность С бит/с, будет передавать С/Н двоичных символов в секунду. Если ко­дирование не оптимально, то фактическая скорость передачи инфор­мации уменьшится. Она в принципе никогда не может превзойти про­пускную способность канала С, а тем более стать бесконечной (Яглом, Яглом, 1973).

Первой претеоретической метафорой будущей когнитивной пси­хологии стало, таким образом, понимание человека как канала связи с ограниченной пропускной способностью. Это понимание буквально совпадало с тем специфическим аспектом рассмотрения возможностей человека, который был характерен для проводившихся еще в годы Вто­рой мировой войны инженерно-психологических исследований. По­скольку экстремальные условия войны и начавшегося сразу после нее военно-индустриального соревнования Востока и Запада вновь и вновь обнаруживали специфические слабости человеческого звена в системе человек—машина, необходим был единый язык описания ограничений как техники, так и самого человека-оператора. Теория информации была воспринята многими психологами и инженерами как своего рода лапласовская «мировая формула» (см. 1.1.2), позволяющая единообраз­но описать возможности не только технических звеньев человеко-ма­шинных систем, но и большое количество собственно психологических феноменов.

2.1.2 Инженерная психология и ее эволюция

В силу их значительного и продолжающегося влияния на когнитивный подход, нам следует хотя бы кратко остановиться здесь на особенностях и эволюции исследований «человеческого фактора» { human factor engineering ), получивших в Западной Европе и СССР название инженер­ ной психологии. Появление этой области исследований было вызвано це­лым рядом случаев отказа человеко-машинных систем, произошедших по вине человека. Один из наиболее драматических, хотя и малоизвест­ных эпизодов случился в декабре 1941 года на американской военно-морской базе Перл-Харбор, когда инженеры, обслуживавшие один из первых образцов только что поступивших на вооружение радиолокато­ров, отчетливо увидели на экране отраженные от приближающихся японских самолетов сигналы, но просто не поверили, что такое количе­ство сигналов возможно, и решили отправить аппаратуру на ремонт вме­сто того, чтобы сообщить в штаб флота о возможном нападении.

Потребовалось целое десятилетие, чтобы научиться аккуратно опи­сывать подобные ситуации. Для этого инженерными психологами наря­ду с теорией информации стала использоваться заимствованная из ра­диотехники и психофизики теория обнаружения сигнала (Wald, 1950). Благодаря ряду допущений, эта теория позволила описать работу опера­тора в задачах на обнаружение с помощью всего лишь двух параметров: чувствительности (а") и критерия (β). Если первый параметр описывает сенсорные возможности различения сигнала на фоне шума, то второй, как мы сказали бы сегодня, связан именно с когнитивными переменны­ми: представлением о вероятности появления сигнала, а также оценкой относительной «цены» последствий двух возможных и неизбежных в си­туации обнаружения ошибок — пропуска сигнала и ложных тревог. На ос­новании этих когнитивных переменных формируется готовность опера­тора при прочих равных условиях подтверждать наличие сигнала (низкий, или либеральный критерий) либо воздерживаться от такого под­тверждения (высокий, или консервативный критерий). С формальной точки зрения, именно завышенное положение критерия помешало опе­раторам в Перл-Харборе подтвердить приближение воздушных целей.

На рис. 2.1 показаны два идеализированных примера ситуации обна­
ружения сигнала для простейшего случая, при котором появление сигна­
ла не меняет разброса значений распределения шума, а просто сдвигает
это распределение вправо по оси величин регистрируемой в сенсорных
каналах активности. Распределение шума (аналог спонтанной сенсорной
активности) предполагается нормальным и стандартным, так что его сред­
нее равно нулю, а стандартное отклонение — единице. Верхний график
описывает ситуацию обнаружения слабого сигнала, сдвигающего рас­
пределение шума лишь на 0,5 его стандартного отклонения. Величина 0,5
и есть значение параметра чувствительности, обычно обозначаемого как
d' (произносится «дэ штрих»). Нижний график иллюстрирует обнаруже-„_

β = 0,0 нет да

-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0

d" сенсорное возбуждение

-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0

а' сенсорное возбуждение

Рис. 2.1. Примеры использования аппарата теории обнаружения сигнала для описания ситуаций обнаружения слабого (А) и сильного (Б) сигналов на фоне шума.

98

ние более мощного сигнала. Расстояние между распределениями и, сле­довательно, чувствительность здесь больше: d' = 1,5. На обоих графиках также приведены по два возможных значения параметра критерия выбо­ра ответа, β («бета»). Оператор, принимающий более низкий из этих двух критериев (β = 0,0), будет сообщать о появлении сигнала всякий раз, когда величина сенсорной активности превышает среднее для рас­пределения шума значение. Критерий β = 2,0 означает, что о присут­ствии сигнала будет сообщаться, если величина сенсорной активности превысит два стандартных отклонения распределения шума.

Лейтмотивом множества исследований, проведенных с использо­ванием аппарата теории обнаружения сигнала, стало представление о субоптимальности решений человека в ситуациях обнаружения. Особен­но проблематичным оказалось постепенное ухудшение результатов об­наружения с увеличением времени наблюдения. Это ухудшение обычно состоит в ужесточении критерия принятия решений, что ведет к умень­шению числа ложных тревог, но чревато также и все более вероятными ошибками пропуска сигнала. Особенно яркими примерами этого яви­лись сбои в обнаружении воздушных целей при охране наиболее важных государственных объектов системами противовоздушной обороны (ПВО) СССР и США в 1980-е годы. Так, в 1987 году немецкий летчик-любитель Маттиас Руст пересек со стороны Финляндии советскую гра­ницу, незамеченным долетел до Москвы и приземлился на Красной пло­щади. Некоторое время спустя похожий инцидент произошел и в США, где недовольный налоговой политикой правительства фермер, захватив охотничье ружье, беспрепятственно долетел до центра Вашингтона, но разбился при попытке посадить свой самолет в саду Белого Дома. В обо­их случаях операторы ПВО были «обезоружены» многолетним ожидани­ем вражеского нападения: стремясь избежать ложных тревог, они посте­пенно ужесточали критерии и в конце концов практически перестали замечать потенциально опасные цели.

О субоптимальности работы человека-оператора также говорили данные, собранные на основе экспертных оценок и представляемые в инженерной психологии в виде так называемых «МАВА—М A ВА таблиц». Эти таблицы сравнивают между собой области деятельности и отдельные задачи, в которых человек оказывается лучше машины ( Men - are - better - at ) или, напротив, машина лучше человека ( Machines - are - better - at ). Так, зада­чи по обнаружению сигнала в силу колебаний внимания и отмеченной тенденции к завышению критерия принятия решений человеком лучше было бы доверить машине. С другой стороны, запоминание больших мас­сивов информации и узнавание изображений первоначально считалось одной из областей, в которых человек был эффективнее машины. Разуме­ется, по мере развития компьютерных технологий количество таких обла­стей стало постепенно сокращаться. Лишь наиболее сложные задачи, тре­бующие глобальной оценки ситуации и выработки новых решений, причем часто на основании неполной информации, пока что прочно ос­таются в компетентности человека² .

² Качество принимаемых человеком решений резко снижается в условиях стресса,
вызываемого в первую очередь недостатком времени. Поэтому, например, в современной
ядерной энергетике предпринимаются специальные меры для того, чтобы в течение 10—
20 минут фиксировать развитие событий, не давая человеку возможности реализовать
слишком поспешные решения. Подобные задержки «на обдумывание», к сожалению,
невозможны в работе летчика или водителя, где действовать часто приходится в интерва­
лах времени порядка долей секунды (за 1 секунду автомобиль, движущийся со скоростью
60 км/час, проезжает около 17м).99

К компетенции человека продолжают и, безусловно, будут продолжать относиться задачи по принятию решения в условиях многокатегориально­ го выбора. В отличие от рассмотренной задачи обнаружения сигнала, где основания для решения могут быть представлены в виде одной-един-ственной переменной, в подобных задачах существует несколько каче­ственно различных систем критериев и несколько (обычно более двух) альтернативных решений. Специфически человеческим звеном здесь яв­ляется прежде всего оценка относительной важности (весовых коэффици­ентов) различных критериев. Такая оценка всегда довольно субъективна и не может быть сведена к одному критерию, даже такому существенно­му, как критерий стоимости. Например, если речь идет о выборе проекта нового предприятия, то наряду с критерием стоимости строительства (возможно, в сочетании с ожидаемыми доходами — критерий cost/ benefit) важную роль в том или ином контексте могут играть также и другие кри­терии, такие как критерии престижности или экологической безопаснос­ти. Сравнительную оценку важности критериев в каждом конкретном случае может дать только лицо (группа лиц), принимающее решение.

Помимо самой оценки специфическая сложность задач многокрите­риального выбора состоит в том, что «при их рассмотрении все доводы "за" и "против" не присутствуют в уме одновременно; иногда присут­ствует одна часть, в другое время — иная, причем первая исчезает из вида. Следовательно, различные цели или склонности по очереди берут "верх" и появляется неопределенность, которая озадачивает и мучает нас»³ . В качестве простейшей исчерпывающей процедуры получения ве­совых коэффициентов отдельных критериев и их агрегации в общую оценку альтернатив в литературе по методам поддержки принятия реше­ний (Ларичев, 2002) рекомендуется следующая последовательность шагов:

1. Упорядочить критерии по важности.

2. Присвоить наиболее важному критерию оценку 100 баллов и, ис­
ходя из попарного отношения критериев по важности, дать в бал­
лах оценку каждому из них.

3. Сложить полученные баллы, а затем произвести нормировку кри­
териев (вычислить их весовые коэффициенты), разделив присво­
енные баллы на сумму весов.

4. Оценить значение каждой альтернативы по каждому из критери­
ев в отдельности по шкале от 0 до 100 баллов.

5. Определить общую оценку каждой альтернативы, используя фор­
мулу взвешенной суммы баллов (то есть просуммировать оценки
данной альтернативы по всем критерием с учетом весовых коэф­
фициентов последних).

³ Эта цитата взята из письма Бенджамина Франклина, датированного сентябрем 1772 года. Франклин рекомендует далее записывать аргументы «за» и «против» на левой и пра­вой стороне листа: «Когда я имею все это в поле зрения, я пытаюсь оценить их веса; если я найду два, каждый на другой стороне, которые кажутся мне равными, я их вычеркну... Если я считаю, что некоторые два довода "за" равны трем доводам "против", я вычеркиваю все пять; продолжая таким образом, я нахожу со временем, где находится баланс». Эти сообра­жения можно считать эскизом современных компьютерных программ, поддерживающих процессы принятия решений (см. 8.4.2). Проблемы данной области связаны с нетранзи­тивным и нелинейным характером человеческих предпочтений, накладывающим ограни-100 чения на математические операции с балльными оценками (см. Ларичев, 2002).

6. Выбрать в качестве лучшей альтернативу, получившую наиболь­шую общую оценку.

Развернувшиеся во второй половине 20-го века работы по автома­тизации отдельных функций и областей деятельности человека в целом проходили под лозунгом его освобождения от тяжелых и несвойствен­ных ему сенсомоторных задач. Предполагалось, что за человеком-опе­ратором постепенно останутся только функции когнитивного контроля за работой технических систем. С развитием информатики, электрони­ки и когнитивных исследований стали создаваться системы относитель­но полного технического контроля и исполнения действий (такие как Flight Management Systems , используемые в военной и гражданской авиа­ции для автоматического управления основными режимами полета). Постоянное увеличение степени сложности техники требовало от чело­века-пользователя сопоставимых, все более серьезных усилий по обуче­нию и пониманию работы систем. Одновременно, из-за технических и финансовых ограничений автоматизации часто подвергались относи­тельно изолированные фрагменты деятельности.

Результаты подобной фрагментарной замены человека компьютер­ными системами часто оказывались неудовлетворительными. В этих по­луавтоматизированных системах скорее сам человек оказался под конт­ролем автоматов, чем наоборот. Известный отечественный инженерный психолог Б.Ф. Ломов (например, Ломов, 1966) еще в начале 1960-х годов предупреждал об опасности такого развития, выдвинув вместе со своими коллегами принцип «активного оператора». Главным недостатком, или, по словам современной английской исследовательницы Лизанн Бэйнб-ридж, иронией автоматизации стало сегодня то, что оператору или, на­пример, летчику временами приходится действовать в еще более экстре­мальном диапазоне нагрузок, чем прежде. Относительно легкие задачи упростились за счет их автоматизации, тогда как трудные задачи стали более сложными в силу усложнения самих человеко-машинных систем, а также из-за того, что решать их приходится внезапно и из состояния недонагрузки. При внезапных повышенных нагрузках в условиях жестких временных ограничений возникает состояние острого стресса, меняющее протекание практически всех познавательных процессов. Стресс, в част­ности, ведет к эффекту так называемого туннельного зрения — резкому ог­раничению размеров функционального поля зрения и фиксации внима­ния на отдельных деталях, а не на сцене в целом (см. 4.2.2 и 9.4.3).

Центральной проблемой сегодня становится выравнивание этого дисбаланса, то есть избирательная поддержка (вплоть до полной замены⁴ )

⁴ Речь идет о временной передаче управления автоматам. Примером могут служить
современные системы предотвращения столкновения с земной поверхностью ( GCAS —
Ground Collision Avoidance System ), используемые в военной авиации. Эти системы оцени­
вают параметры движения самолета и с учетом рельефа местности, а также времени реак­
ции пилота автоматически уводят самолет в случае необходимости из опасной зоны. 101

человека в тех случаях, когда он находится на пределе своих возможно­стей, и, напротив, эпизодическая передача ему дополнительных функ­ций (например, ручного управления самолетом) в периоды потенциаль­но опасной недонагрузки. В результате возникает новая задача адаптивной автоматизации. Она предполагает психологический мони­торинг функционального состояния человека с текущей оценкой степе­ни и характера его внимания, содержаний восприятия, понимания ак­туальной ситуации (или «осознания ситуации» — situation awareness ) и, насколько возможно, также непосредственных намерений. Хотя в об­щем виде эта задача еще очень долго не будет иметь решения, ее част­ные решения, похоже, возможны; они опираются на результаты при­кладных когнитивных исследований и также обсуждаются на страницах этой книги (см. 3.4.2 и 7.4.3).

Инженерную психологию всегда интересовала задача нахождения некоторого единого языка для описания работы человека и функциони­рования технических систем. Наиболее подходящим языком такого описания вначале считалась теория информации. С накоплением опро­вергающих это мнение данных (см. 2.1.3), а затем и с возникновением задачи адаптивной автоматизации стали меняться акценты, так что иногда сами машины стали описываться в антропоморфных терминах как продукты (артефакты) деятельности человека. Так, датчанин Йене Расмуссен (Rasmussen, 1986) предложил рассматривать все компоненты человеко-машинных систем в контексте трех, известных из теории дея­ тельности вопросов: «для чего?», «что?» и «как?» (см. 1.4.3). Им же была предложена трехуровневая модель операторской деятельности, в кото­рой на самом низком уровне поведение находится под контролем авто­матизированных навыков, на втором — хранящихся в памяти правил и на третьем — знаний о ситуации. Данная модель используется прежде всего для классификации ошибок оператора. В зависимости от уровня воз­никновения такие ошибки влекут за собой разную степень ответствен­ности. Например, авиадиспетчер может просто перепутать похожие ко­манды (неудачно расположенные рядом кнопки) или же, подумав, сознательно направить два самолета на одну и ту же посадочную полосу (см. 9.1.3).

Недостатком этой и аналогичных ранних моделей является то, что они были совершенно недостаточно обоснованы с точки зрения фунда­ментальных исследований. В частности, их авторы полностью игнориро­вали нейрофизиологические и нейропсихологические данные, столь важные, как становится очевидно в последние годы, для создания более реалистических представлений о специфических особенностях и огра­ничениях возможностей человека в его взаимодействии с техническими системами (см. 7.4.3 и 8.4.3). Эти данные впервые заложили теоретико-экспериментальную основу для прикладных исследований на границе психологии и новых технологий, подтверждая старое правило «Нет ни-102 чего практичнее хорошей теории». Кроме того, классическая для этой

области проблематика стресса и утомления обусловила постоянный диа­лог исследований когнитивной организации с анализом функциональ­ных состояний (см. 9.4.3). Таким образом, развитие инженерной психо­логии и такого нового ее раздела, как когнитивная эргономика (дисциплина, занимающаяся оптимизацией взаимодействия человека и компьютерных систем), сегодня находится под прямым влиянием иссле­дований в широкой области когнитивных и аффективных нейронаук.

2.1.3 Поиски ограничений пропускной способности

Вернемся к ситуации, в которой оказались исследования познаватель­ных процессов в 1950-е годы. Основные экспериментальные работы этого периода имели прикладной характер и были направлены на воз­можно более точное описание ограничений информационной пропуск­ной способности человека. К числу основных феноменов, иллюстриру­ющих такие ограничения, обычно относят следующие:

1. Время реакции выбора — замедление времени реакции с увеличени­
ем числа альтернатив.

2. Избирательность (селективность) внимания — невозможность од­
новременно и в равной степени следить за содержанием двух раз­
личных сообщений.

3. Колебание внимания — невозможность в течение сколько-нибудь
продолжительного времени с одинаковой «бдительностью» (vigi­
lance) следить, скажем, за экраном радиолокатора.

4. Объем непосредственной памяти — невозможность запомнить после
однократного предъявления более чем 5—7 не связанных между со­
бой объектов или символов.

5. Психологический рефрактерный период — задержка реакции на вто­
ром из двух следующих друг за другом с достаточно малым интер­
валом (менее 150 мс) стимулов.

В последующих главах эти феномены будут рассмотрены нами в контексте современных представлений о возможных ограничениях по­знавательных процессов. Мы остановимся здесь подробно на самом первом в списке этих феноменов. Еще в 1885 году один из учеников Вундта Меркель установил, что время реакции выбора («В-реакция» Дондерса: η стимулов и « реакций) линейно зависит от логарифма чис­ла стимулов. Этот же результат был получен почти 70 лет спустя амери­канцами Хиком и Хэйменом, которые объяснили его как следствие за­висимости времени реакции от количества средней информации:

ВР = а+ в*Н,

где а — параметр, задаваемый временем передачи информации на входе и выходе канала; в — величина, обратная пропускной способности ка­нала, и Η — среднее количество информации, определяемое по форму­лам, приведенным в начале этой главы. Это соотношение, получившее ЮЗ

название закона Хика, сохраняется при различных способах варьирова­ния средней информации: изменении числа альтернатив, изменении абсолютных вероятностей при постоянном числе альтернатив и, нако­нец, введении различных вероятностей следования одних сигналов за другими (рис. 2.2А).

В рамках инженерно-психологических исследований ограничений избирательного внимания и непосредственной памяти Дональд Брод-бент (ученик Бартлетта и бывший военный летчик, участвовавший в воздушной битве за Англию) опубликовал в 1954 году статью под назва­нием «Механическая модель внимания и непосредственной памяти че­ловека», где впервые описал внимание как фильтр, осуществляющий отбор релевантной с точки зрения задачи сенсорной информации. Этот фильтр расположен на входе в непосредственную память — «централь­ный информационный канал с ограниченной пропускной способнос­тью» — и осуществляет отбор релевантной информации по принципу «все или ничего» (рис. 2.3). Близкие идеи легли в основу монографии Бродбента «Восприятие и коммуникация», вышедшей в свет в 1958 году. В этой работе был обобщен гигантский объем данных, полученный в рамках информационного подхода. Это развитие целиком соответство­вало неопозитивистским канонам — как и в необихевиоризме автором проводился формальный анализ наблюдаемых переменных, а человек трактовался как относительно закрытый «черный ящик». Очерки пси­хологии с точки зрения статистической теории связи появились в конце 1950 — начале 1960-х годов. Однако это было время, когда информаци­онный подход стал подвергаться серьезной критике.

2 3 0 1

количество информации, бит

Рис. 2.2. Закон Хика — зависимость времени реакции выбора от информативности сиг-104 налов: А. Первоначальные данные; Б. Данные, собранные за последующие 10 лет.

Рис. 2.3. Одна из первых информационных моделей памяти и внимания, предложенная Бродбентом (Broadbent, 1958).

Прежде всего, установленные законы стали обрастать дополнения­ми и оговорками, учитывающими субъективную значимость и есте­ственность различных ситуаций. Так, едва ли не центральной пробле­мой инженерной психологии в эти годы стала проблема естественного соответствия сигналов и ответов испытуемого: время реакции ускоря­ется, если, например, на акустический сигнал, подаваемый справа, нуж­но отвечать правой рукой. Разумеется, этот эффект можно попытаться объяснить строго физикалистски, проследив движение информации по нейрофизиологическим путям — от правого уха в контрлатеральное ле­вое полушарие, которое, в свою очередь, иннервирует преимуществен­но правую часть тела. Однако такое объяснение может быть легко по­ставлено под сомнение. Если попросить испытуемого скрестить руки, то на сигналы, поступающие справа, он начинает быстрее отвечать ле­вой рукой. Существенной, таким образом, оказывается близость сигна­лов и ответов в феноменальном, а не физическом пространстве⁵ . Встает типичный для собственно когнитивной психологии вопрос о форме реп­резентации — о том, каким образом могут быть внутренне представлены внешнее окружение, сигналы и схема тела.

Исследования времени реакции выбора постепенно выявили чрез­вычайно пеструю картину, совершенно не укладывающуюся в прокрус-

⁵ Надо сказать, что подчеркивание роли таких переменных, как значимость и есте­ственность, типично как раз для «аристотелевского», а не «галилеевского» способа обра­зования понятия (см. 1.3.1).

105

106

тово ложе закона Хика (рис. 2.2А). Для разных типов сигналов и отве­тов, а также для различных их комбинаций параметры получаемых за­висимостей оказались разными. Наиболее «неудобными» являются те случаи, в которых вообще не было обнаружено сколько-нибудь выра­женной зависимости времени реакции от количества информации в идентифицируемых сигналах (функции «ж», «з», «и», «к» на рис. 2.2Б). При интерпретации этих данных с помощью закона Хика получался бессмысленный вывод о безграничной пропускной способности. Един­ственный закон, который был подтвержден этими исследованиями, со­стоял в демонстрации почти безграничной адаптируемости человека к подобным искусственным условиям: в одной из британских работ по времени реакции выбора, продолжавшейся в течение пяти месяцев, число проб превысило 45 000, но время реакции испытуемого все еще продолжало снижаться.

В 1956 году видный американский психолингвист и последователь Хомского Джордж Миллер опубликовал ставшую классической работу «Магическое число семь, плюс или минус два» (см. Миллер, 1964). Он по­казал, что ограниченность объема кратковременной памяти определя­ется совсем не количеством объективно измеренной в битах информа­ции, а относительно небольшим количеством (порядка 7) «единиц», или «кусков» («чонков» от англ. chunks ) субъективной организации мате­риала. В качестве подобных единиц организации материала в непосред­ственной памяти могут выступать буквы или цифры, слова или, напри­мер, короткие предложения. Количество информации будет во всех этих случаях совершенно различным. Размеры этих единиц, как пока­зал Миллер в опытах на себе, меняются в процессе обучения. Так, для человека, совершенно незнакомого с вычислительной техникой, слово «IBM» представляет собой последовательность трех единиц, тогда как для всех лиц, знающих, что это название крупнейшей компьютерной фирмы, — всего лишь одну единицу.

Точно так же в исследовании зрительного различения было уста­новлено, что комбинация перцептивных признаков, которая с логичес­кой точки зрения не меняет неопределенность стимулов (а следователь­но, не меняет и количество информации), тем не менее, приводит к значительному изменению пропускной способности. Так, в случае од­номерных стимулов, варьирующих только по цвету, яркости или вели­чине, испытуемый может перерабатывать 2,75 бита информации, чему соответствуют безошибочные различения и категоризация примерно 7 стимулов. Если же стимулы меняются одновременно по всем трем пара­метрам, причем меняются полностью коррелированным (избыточным) образом, так что формально по-прежнему есть только одно стимульное измерение, количество передаваемой информации возрастает до 4,11 битов. Это означает успешную категоризацию уже 17 стимулов. После таких результатов необходимость изучения внутренней репрезентации цвета, яркости, величины и других перцептивных категорий станови-

Iлась понятной даже наиболее позитивистски ориентированным пред-

ставителям информационного подхода.

Важную роль в создании методологического климата, сделавшего
возможным переход к когнитивной психологии, сыграл принцип кон­
вергирующих операций Гарнера, Хэйка и Эриксена (Garner, Hake &
Eriksen, 1956), означавший либерализацию и даже ревизию требований
ортодоксального неопозитивизма (см. 1.3.2). Основная мысль состояла
в том, что изучать можно и то, что не является непосредственно наблю­
даемым. Границы подобного, «скрытого за поверхностью» регистрируе­
мых событий предмета исследований, лучше всего могут быть намечены
при движении по различным, но сходящимся (конвергирующим) на­
правлениям. Например, если обнаруживается сходство оценок продол­
жительности работы некоторого гипотетического внутреннего механизма,
| полученное с помощью двух или большего числа независимых методичес-

^! ких процедур, то можно допустить, что такой механизм действительно

существует — даже если результаты отдельных методик для этого допу­
щения недостаточно убедительны. Авторы попытались в первую очередь
разделить сенсорные аспекты восприятия и чисто моторные реакции,
заменив радикальное операционалистское утверждение: «восприятие =
определенный способ реагирования на сенсорную стимуляцию» на бо-
¹ лее осторожное: «восприятие = некоторое внутреннее событие, кото-

¹ рое может проявляться в моторных реакциях, но принципиально от

Iних отлично».

¹ В результате психология восприятия была вновь выделена в качестве

самостоятельной области исследований. Поскольку понятия гештальт-психологии казались слишком широкими и слишком менталистскими, была предпринята попытка использовать для количественного описания структуры восприятия аппарат статистической теории связи. «Многие из гештальтистских принципов, — писал один из ведущих представителей информационного подхода Фрэд Эттнив, — связаны с количеством ин­формации. Хороший гештальт — это форма с более высокой степенью избыточности. Такие законы перцептивной организации, как законы близости, сходства, хорошего продолжения и общей судьбы, совершен­но очевидно относятся к ситуациям, в которых происходит уменьшение неопределенности» (Attneave, 1965, р. 117). Однако применение теории информации для описания перцептивной организации также натолкну­лось на трудности. Искусственным было уже требование, согласно ко­торому наблюдатель заранее должен знать весь набор возможных собы­тий. Гештальтпсихологи, например, всегда утверждали, что восприятие является процессом, который строится «здесь и теперь»: в конкретной ситуации и вне зависимости от прошлого опыта.

Следует отметить, что еще в 1950 году английский кибернетик До­
нальд М. Маккай (МасКау, 1950) предупреждал о принципиальных про­
блемах с применимостью статистической теории связи в психологии,
¹ предлагая создать или, по крайней мере, подумать о создании теории, в

которой информация в некотором сообщении оценивалась бы числом когнитивных операций, которые осуществляются при моделировании

его содержания. Маккай даже создал вариант применимой для психо­логических целей методики измерения «структурной информации». Как и ряд аналогичных попыток, его теория структурной информации не получила сколько-нибудь широкого распространения (за исключе­нием отдельных исследований восприятия формы и цвета — см. 3.3.1). Не получил широкого распространения и сам кибернетический подход, предложивший интересные, но очень математизированные средства описания процессов управления в сложных динамических системах. Напротив, чрезвычайно популярной стала общая идея реконструкции организмом своего окружения и мысленной работы с этой внутренней моделью. Эта идея легла в основу следующей метафоры эксперимен­тальной психологии.

2.2 Компьютерная метафора

2.2.1 Ментальные модели и аналогия с компьютером

Новый подход к анализу психических процессов, возникший в начале 1960-х годов, имел длительную предысторию. В 1894 году ученик Гельм-гольца Генрих Герц писал: «Отношение динамической модели к систе­ме, моделью которой она считается, это в точности отношение образов вещей, которые создает наш разум, к самим вещам... Согласованность между разумом и природой может быть, таким образом, приравнена со­гласованности двух систем, являющихся моделями друг друга; мы даже могли бы объяснить эту согласованность, предположив, что наш разум способен создавать динамические модели вещей и работать с ними» (Hertz, 1894, S. 177). Через полстолетия эту мысль развил сотрудник Бартлетта и один из создателей инженерной психологии Кеннет Крэйк: «Если организм несет в голове мелкомасштабную модель внешнего ок­ружения и своих возможных действий, он способен проверять различ­ные альтернативы, определять наилучшие из них, реагировать на буду­щее развитие ситуации и вообще во всех отношениях вести себя более полноценно, безопасно и компетентно, попадая в сложные условия» (Craik, 1943, р. 61 )⁶ .

Анализируя «внутренние модели» пространственного окружения, мы сразу же обнаруживаем, что они имеют «матрешечную» организа­цию, то есть обычно состоят из нескольких рекурсивно вложенных друг в

108

⁶ Элегантную формулировку сути когнитивного подхода в нейрофизиологии (не ис­пользуя, впрочем, термина «когнитивный») несколько позже предложил H.A. Бернштейн: «Мозговое отражение (или отражения) мира строится по типу моделей Мозг не запечат­левает поэлементно и пассивно вещественный инвентарь внешнего мира.., но налагает на него те операторы, которые моделируют этот мир, отливая модель в последовательно уточняемые и углубляемые формы» (1966, с. 287).

друга репрезентаций. Например, мы можем представить себе карту севе­ро-востока России, так что Санкт-Петербург будет при этом представлен чем-то вроде точки, а затем развернуть эту «точку» в полномасштабное пространственное представление и т.д. (см. 6.3.2). Рекурсивный характер имеют наши представления о других людях и их знаниях о нас (см. 7.4.1). Наконец, рекурсивность типична для нашего языка, что подчеркивалось в теории порождающей грамматики Хомского (см. 1.3.3 и 8.4.3). Исполь­зуя эту теорию, можно было сделать следующий шаг — объявить разли­чия всех этих форм репрезентации поверхностными и постулировать единый абстрактный формат представления знаний на уровне глубинных структур, допускающих алгоритмическое описание. Вот почему в нача­ле 1960-х годов процессы познания стали трактоваться по аналогии с процессами вычислений в компьютере. Понимание того, что человек ак­тивно «перерабатывает информацию», строя внутренние модели (репре­зентации) окружения, означало переход от информационного подхода в узком смысле слова к когнитивной психологии.

Эта компьютерная метафора когнитивной психологии открыла принципиально новые теоретические возможности, заменив характер­ное для психологии 19-го — первой половины 20-го веков представление об энергетическом обмене организма со средой на представление о зна­чительно более быстром и гибком информационном обмене. Так, Вундт и его современники полагали, что только что открытый закон сохранения энергии требует признания строгого психофизического параллелизма, то есть признания — в полном согласии с картезианской философской тра­дицией (см. 1.1.1 и 9.1.3) — полной независимости (в смысле причин и следствий) телесных и ментальных событий. Но вычислительное устрой­ство, потребляя весьма незначительное количество энергии, может уп­равлять огромными механизмами. Поэтому требование психофизичес­кого параллелизма перестало вдруг казаться строго обязательным. Далее, хотя трудно сказать, какие процессы лежат в основе некоторой чисто психической работы, например, восприятия картины Рембрандта, мож­но легко представить компьютер или специализированный электронный прибор, осуществляющий переработку информации, которая заканчи­вается адекватным ситуации ответом.

Первыми работами нового направления можно считать исследова­ния процессов образования искусственных понятий Джеромом Бруне-ром и сотрудниками, а также работы Ньюэлла, Саймона и Шоу, создав­ших ряд машинных моделей мышления, в том числе «Логик—теоретик» и «Универсальный решатель задач». Общими чертами этих работ явля­ются не только массивное использование формально-логического ана­лиза (например, используемый в монографии Брунера теоретический аппарат совпадает с правилами индукции Дж.С. Милля), но и восста­новление авторитета более ранних, «добихевиористских» исследований познания. В случае Ньюэлла и его коллег это были Отто Зельц и геш-тальтпсихология, а в случае Брунера — вюрцбургская школа и диссер-

ПО

тационная работа Кларка Халла 1920 года по формированию понятий, выполненная на материале китайских иероглифов. Отдавая должное другим влияниям, Брунер писал позднее, что на него произвело в эти годы глубокое впечатление знакомство с традицией изучения познания в советской психологии. Действительно, в его работах отчетливо выс­тупает интерес к анализу развития познавательных процессов, которые он вслед за Бартлеттом, Леонтьевым, Гальпериным и Пиаже связывает с формированием внешней деятельности. При этом, впрочем, он, как и Выготский, подчеркивает моменты символьного взаимодействия ре­бенка с другими людьми, а не чисто сенсомоторные компоненты.

Использование «менталистской» терминологии в когнитивной пси­хологии было обусловлено вначале эвристическими соображениями; она оказалась необходимой потому, что сложность рассматриваемых фено­менов не позволяла дать их осмысленную интерпретацию в других тер­минах. Переход к неоментализму сопровождался попыткой осмысления философских проблем, которые он за собой влечет. Практически в тече­ние одного 1960 года появилось несколько работ, в которых ставился вопрос о характере объяснения активности познавательных процессов. Эти работы содержат предположение, что проблема бесконечного рег­ресса к гомункулусам, поставленная ранее в споре между Толменом и Газри (она известна также как проблема Юма — см. 1.1.1 и 1.3.3), может быть обойдена, если предположить, что процессы переработки инфор­мации организованы в иерархические, все более абстрактные структуры, а сам гомункулус выполнен из нейроноподобных элементов.

В статье под названием «В защиту гомункулусов» Фрэд Эттнив (Attneave, 1961) отмечает, что если на более ранних уровнях переработ­ки информации будут выполняться некоторые функции гомункулуса, то в конечном счете для моделирования познавательной активности во всей ее сложности потребуется система с конечным числом уровней. Блок-схема переработки информации человеком, центральное место в которой занимает гомункулус (блок Н), показана на рис. 2.4. Блок H является местом конвергенции сенсорной и аффективно-оценочной ин­формации; его выход представляет собой произвольное поведение, в то время как рефлексы и автоматизированные навыки реализуются други­ми структурами. Его активность необходима для осознания, а также для всякого сколько-нибудь продолжительного запоминания информации. Эттнив легко включает в свою модель данные об ограниченности вни­мания и непосредственной памяти, считая, что вход в блок H ограничен 7+2 единицами предварительно организованного перцептивной систе­мой (блок Р) материала. Совершенно очевидно, что Эттнив вкладывает в уже имевшиеся к тому времени информационные модели познаватель­ных процессов традиционное для психологии сознания содержание. Статья завершается призывом пересмотреть вопрос о научной респекта­бельности гомункулуса (см. 4.4.2 и 5.2.3).

Проприоцепция

Рис. 2.4. Модель переработки информации человеком по Эттниву (Attneave, 1961). Ρ — перцептивная система, А — аффективно-оценочная система, Η — гомункулус, M — мо­торная система

Сдвиг от необихевиоризма к неоментализму когнитивной психоло­гии был зафиксирован и в известной книге Дж. Миллера, Н. Галантера и К. Прибрама «Планы и структуры поведения» (русский перевод — Мил­лер, Галантер, Прибрам, 1964). Авторы описали элементарную структуру действия, включив в нее операцию когнитивной оценки, TEST . Эта структурная ячейка действия получила название TOTE { TEST - OPERATE — TEST — EXIT ). Этими же авторами также еще раз была выдви­нута задача изучения «центральных процессов», с помощью которых можно заполнить «пропасть между стимулами и реакциями». Образы были уподоблены планам, или компьютерным программам, иерархичес­кая организация которых допускает возможность «самопрограммирова­ния» и позволяет, по мнению авторов, обойтись без гомункулуса. Наряду с другими аналогичными призывами к изучению «центральных процес­сов», это был не просто субъективный бихевиоризм, но уже когнитивная психология, в ее специфической форме, подчеркивающей аналогию между внутренними репрезентациями и программами вычислений.

Значительная часть развернувшихся с конца 1950-х годов исследо­ваний склонялась к другой версии компьютерной метафоры, связанной с выявлением и анализом возможных структурных блоков переработки информации и принципов их объединения в единую функциональную архитектуру. Не случайно большинство этих работ было направлено на

111

выделение процессов и видов памяти, аналогичных процессам преобра­зования и блокам хранения информации вычислительных устройств. Благодаря экспериментам англичанина Брауна и американцев Питерсо-нов, здесь, прежде всего, удалось установить критическую роль актив­ного повторения для всякого продолжительного сохранения информа­ции: если после показа некоторого материала (цифры, слоги и т.д.) для запоминания испытуемый должен выполнять какую-либо интерфери­рующую активность (например, отнимать тройки от некоторого доста­точно большого числа), то уже через 10—20 секунд вероятность пра­вильного воспроизведения приближается к нулевой отметке⁷ .

Джордж Сперлинг (Sperling, 1960), а несколько позднее и другие ав­торы, использовав методику частичного отчета (инструкция, определя­ющая характер воспроизведения материала, предъявляется в этой мето­дике уже после окончания предъявления самой информационной матрицы), пришли к выводу, что сразу после кратковременного предъяв­ления зрительная информация примерно в течение трети секунды сохра­няется в виде относительного полного сенсорного образа, после чего она исчезает или переводится в какую-то другую, вероятнее всего, вербаль­ную форму (см. 3.2.1). Предположение об обязательном участии вербаль­ного повторения в переводе информации в долговременную память, то есть во всяком, сколько-нибудь продолжительном запоминании матери­ала (включая абстрактные фигуры), получило название гипотезы вер­ бальной петли (см. 5.2.1).

Для объяснения этих данных сначала Н. Во и Д. Норман (Waugh& Norman, 1965), а затем Р. Аткинсон и Р. Шиффрин (русский перевод — Аткинсон, 1980) предложили модель, в которой выделили три блока пе­реработки информации в памяти человека: сенсорные регистры (напри­мер, «ультракороткая зрительная память» из работ Сперлинга), первич­ ную память (кратковременная память с ограниченным объемом и вербальным повторением в качестве способа сохранения информации) и вторичную память (долговременная семантическая память с очень боль­шим объемом пассивно сохраняемой информации). Легко видеть, что эта модель в общих чертах описывает архитектуру универсальной цифро­вой вычислительной машины (см 5.2.1 ). Вместе с тем, она вполне тради-ционна. Так, различение первичной и вторичной памяти можно найти уже у Джеймса или еще раньше у немецкого физиолога Экснера. Пер­вичной памятью они называли непрерывное сохранение представления в пределах поля сознания, вторичной — повторное возвращение пред­ставления в сознание, после того как оно его покинуло. Первичная (кратковременная) память оказывается, таким образом, удивительным

⁷ Полученные этими авторами результаты совпали с данными исследования А Дани-елса (Daniels, 1895), выполненного в конце 19-го века Его интересовала продолжитель-112 ность сохранения впечатления в «поле сознания»

образованием, одновременно имеющим сходство с сознанием, гомунку­лусом, каналом связи и микропроцессором компьютера!

К числу других проблем этих ранних исследований относились воп­росы о локализации и модусе работы селективных фильтров (внимания), осуществляющих отбор релевантной и подавление иррелевантной ин­формации, последовательной или параллельной организации процессов в задачах поиска, характера взаимодействия восприятия и памяти при распознавании конфигураций. Так, ученица Бродбента Энн Трисман предположила, что перцептивные процессы разворачиваются последо­вательно на нескольких уровнях обработки информации, начиная с анализа сенсорных признаков материала и кончая анализом семантичес­ких. Такие работы представляли не только абстрактный научный инте­рес. Одной из практических проблем, изучению которой были посвяще­ны в середине 20-го века десятки экспериментов, стала проблема вечеринки { cocktail party problem ) — механизмы выделения релевантного речевого сообщения на фоне множества других одновременно ведущихся разгово­ров. Исследования показали, что отбор осуществляется преимуществен­но на основании элементарных сенсорных признаков, таких как опреде­ленное пространственное положение источника или специфический тембр голоса⁸ . Было установлено, что семантическая связность сообщения также способствует лучшей настройке на релевантный канал (см. 4.1.2).

Значительное число работ 1960-х годов было посвящено описанию организации семантической информации в памяти. Одна из методик со­стояла в анализе группировки (кластеризации) словесного материала по семантическим категориям в задаче полного воспроизведения. Устойчи­вые ассоциативные связи между словами изучались с помощью методи­ки свободных ассоциаций (см. 6.1.2). Еще один подход был связан с ана­лизом феномена «на кончике языка», описанного Джеймсом, а также, в литературной форме, А.П. Чеховым (в рассказе «Лошадиная фамилия»). Браун и Макнил давали испытуемым словарные определения редких слов. В тех случаях, когда испытуемые не могли назвать слово, но утвер­ждали, что знают его и вот-вот вспомнят, их просили угадать число сло­гов, примерное звучание, положение ударения, отдельные буквы и т.д.

⁸ Несмотря на легкомысленное название, «проблема вечеринки» возникла в серьез­ном контексте ведения воздушного боя, когда пилоты общались на одной радиоволне и нужно было научиться выделять в хоре голосов релевантное сообщение В разгар «холод­ной войны» данные о селективности внимания использовались в СССР при глушении западных радиостанций Поскольку женские и мужские голоса существенно отличаются базовой частотой, для глушения передач в какой-то момент стал применяться акустичес­кий «салат» из одновременно звучащих мужских и женских голосов Возникающая при этом маскировка была более полной, чем при использовании так называемого белого шума, в равной степени включавшего разные акустические частоты В настоящее время наблюдается новый всплеск интереса к этим механизмам, поскольку технические систе­мы распознавания речи оказались неспособными к решению «проблемы вечеринки» и пытаются одновременно обрабатывать все, что произносится в их окружении (см 7 4 3)

113

Оказалось, что часто они оказывались в состоянии воспроизвести эту фрагментарную информацию об отдельных признаках слова (см. 7.1.3). Внутренняя репрезентация значений слов стала описываться как много­мерный вектор свойств. В одной из первых теорий значения когнитив­ной психологии Катц и Фодор описали значение в терминах атомарных, иерархически организованных признаков, или предикатов: «быть муж­чиной», «быть человеком», «быть живым существом» и т.д.

Так, например, понятие ХОЛОСТЯК задается, согласно теории Кат-ца и Фодора, сочетанием всего лишь трех дихотомических признаков: «быть мужчиной (+)», «быть взрослым (+)», «быть женатым (—)». Дан­ный подход, казалось бы, наконец-то открывал путь к чисто автомати­ческому, машинному вычислению истинности понятий и составленных из них логических высказываний, пропозиций (см. 2.2.3). Вместе с тем, подобная абстракция исключала из рассмотрения многие пограничные или особые случаи, определяемые такими факторами, как социокультур­ные традиции и предписания. Можно ли, в самом деле, считать «холос­тяками» иерархов римской католической церкви, хотя в их случае вы­полняется приведенное выше требование сочетания элементарных семантических признаков? Точно так же, можно ли считать «холостяка­ми» лиц нетрадиционной сексуальной ориентации или же членов фор­мально незарегистрированных гетеросексуальных пар, которые длитель­ное время живут вместе со своими партнерами? Очевидно, при определении даже такого простого понятия перечисление признаков оказывается недостаточным и приходится учитывать более широкий контекст — специфические особенности социокультурного института женитьбы/замужества (см. 6.3.1).

Близость этих когнитивных теорий значения структуралистским представлениям создателей экспериментальной психологии и филосо­фии 18—19-го веков неоспорима. Уже для Вундта, впрочем, всякое вос­поминание было интегрировано в системе координат его трехмерной теории эмоций: «удовольствие — неудовольствие», «напряжение — рас­слабление», «возбуждение — успокоение». Ее более современным ана­логом может служить трехмерное семантическое пространство конно-тативных (то есть аффективных) значений, построенное в 1950-е годы с помощью статистической процедуры факторного анализа Чарльзом Осгудом и его сотрудниками (Osgood, Suci & Tannenbaum, 1957). Эта модель имеет очень похожие на вундтовские координаты: «хороший — плохой» (шкала оценки), «сильный — слабый» (шкала силы), «актив­ный — пассивный» (шкала активности). На базе модели была создана методика семантического дифференциала, в которой значение слов оце­нивалось всего лишь по трем отмеченным шкалам — оценки, силы и активности. Использовав данную методику, Осгуд и его коллеги проде­монстрировали, например, каким образом меняется отношение к сло­вам, имеющим аффективное значение, у пациентки с синдромом раз- двоения личности (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Изменения в оценке коннотативного (аффективного) значения группы поня­тий у пациентки с раздвоением личности до (А), во время (Б) и после (В) кратковремен­ного обострения состояния (по· Osgood, Suci & Tannenbaum, 1957).

Надо сказать, что сам Осгуд, несмотря на его активное участие в первых междисциплинарных конференциях когнитивистов и значитель­ный фактический вклад в когнитивную науку, представлял необихевио­ристское направление психолингвистики. Поэтому он трактовал значе­ние как осуществляющийся на основе ассоциативных связей внутренний медиаторный ответ (rj на внешний стимул. То, что Осгуд и другие пси­холингвисты середины 20-го века описывал как изменение отношения к понятиям, для представителей только что возникшей когнитивной пси­хологии означало изменение внутренней структуры репрезентации поня­тий в семантической памяти. Это различие еще раз оттеняет специфику когнитивного подхода, с его общей неоменталистской ориентацией, от­рицающей исследование моторики и поведения в целом. Современные психологические, а также и нейрофизиологические исследования раз­личных форм представления знания будут подробно рассмотрены нами в следующих главах. Для новых работ становится характерным извест­ный плюрализм — объединение этих и ряда других, первоначально про­тивопоставлявшихся друг другу точек зрения и методических подходов (см. 6.1.3 и 9.4.1).

115

2.2.2 «Когнитивная психология» Улрика Найссера

Итоги первого этапа развития когнитивной подхода были подведены в книге Улрика Найссера «Когнитивная психология», вышедшей в свет в 1967 году. Уже во введении он пишет, что конструктивный характер на­ших познавательных процессов является фундаментальным фактом. Задача когнитивной психологии состоит в том, чтобы понять, каким образом «воспринимаемый, воспоминаемый и осмысляемый мир по­рождается из такого малообещающего начала, как конфигурация рети-нальной стимуляции или узоры звукового давления в ухе» (Neisser, 1967, р. 4). Заимствуя идею у Фрейда (работа «Влечения и их превращения»), Найссер, пишет, что «эту книгу можно было бы назвать "Стимульная информация и ее превращения". "Познание" — это обобщенное назва­ние для всех процессов, посредством которых сенсорная информация трансформируется, редуцируется, усиливается, сохраняется, извлекает­ся и используется. Оно имеет отношение к этим процессам даже тогда, когда они разворачиваются в отсутствие релевантной стимуляции, как это имеет место при воображении или галлюцинациях. Такие термины, как ощущение, восприятие, воображение, запоминание, припоминание, ре­ шение задач и мышление... относятся к гипотетическим стадиям или ас­пектам процесса познания» (там же).

Найссер с осторожностью подходит к определению ведущей мета­форы когнитивной психологии. Отмечая, что компьютерная метафора, по-видимому, уступает по своей эвристичности программной (сравне­нию психических процессов с машинными программами в духе Милле­ра, Галантера и Прибрама), он подчеркивает, что речь идет лишь о сход­стве, но не об идентичности машинных программ и психических процессов. Значение обеих метафор состоит не только в доказательстве правомерности изучения внутренних психических процессов, но и в том, что они позволяют делать это без учета нейрофизиологических данных. В самом деле, если психика — это нечто вроде компьютерных программ, или «софтвера» (англ. software ), а мозговые механизмы — собственно «хардвера» (англ. hardware ), то очевидно одни и те же программы могут быть запущены на разных, в смысле физической реализации элементов, компьютерах (кремний, пневмоника, фотоника и т.д.). Найссер отмеча­ет, что конечная задача когнитивной психологии состоит в демонстра­ции роли знания в детерминации поведения человека.

Особенно подробному анализу подвергается судьба сенсорной ин­формации. Ее «превращения» начинаются с попадания в периферичес­кие блоки памяти: «иконическую» для зрения и «эхоическую» для слуха. Затем эта информация поступает в вербальную кратковременную па­мять, где сохраняется с помощью процессов скрытого или явного про-говаривания. Подчеркивая конструктивный характер как низших, так и высших познавательных процессов, Найссер различает в них две фазы. Первая — фаза предвнимания — связана с относительно грубой и парал-

дельной обработкой информации. Вторая — фаза фокального внимания — имеет характер конструктивного акта, отличающегося «осознанной, внимательной, детальной и последовательной» обработкой. Только на этой второй фазе становится возможным вербальное кодирование ин­формации, служащее предпосылкой для ее длительного сохранения в памяти и последующей реконструкции (см. 4.2.1).

Тезис об активности познавательных процессов развивается на примере психолингвистической модели «анализа через синтез». Соглас­но этой модели, при восприятии речи мы пытаемся построить внутрен­нюю репрезентацию предложения, максимально похожую на оригинал. Если слово предъявляется на фоне шума, то предвнимательный анализ первоначально может выделить лишь отдельные различительные при­знаки или слоги, после чего последовательно синтезируются несколько вероятных слов, пока одно из них не совпадет с информацией на входе. Это встречное моделирование — антиципация — может происходить на разных уровнях описания материала: буквы, слоги, слова, целые пред­ложения. Результатом являются такие известные феномены, как оши­бочное восприятие слов, которые отсутствовали в сказанной фразе, но хорошо подходят по контексту, пропуск ошибок в типографском тексте и, наконец, эффект превосходства слова Кеттела, то есть более быстрая и вообще более эффективная обработка слов, чем случайных последова­тельностей тех же самых букв (см. 3.3.3 и 7.2.2).

Значительное место в книге Найссера отводится феноменам памя­ти, в том числе зрительным образам, вновь возвращенным из бихевио­ристского изгнания. Найссер интерпретирует эти феномены по анало­гии со зрительным восприятием. Последнее означает для него развернутый процесс интеграции получаемых во время отдельных фик­саций «кадров» зрительной информации, или «икон». Речь идет «о по­стоянно развивающейся схематической модели, к которой каждой фик­сацией добавляется дополнительная информация» {там же, с. 180). Для такой развернутой во времени интеграции необходимо, очевидно, неко­торое пространство — зрительная память. «Схематические зрительные объекты» могут быть синтезированы повторно. Это и есть образы пред­ставлений, которым, следовательно, свойствен такой же конструктив­ный характер, как и восприятию. «Существует аналогия между ролью хранящейся информации при воспроизведении и ролью стимульной информации в восприятии. В том и в другом случае информация не по­падает прямо в сознание... В области психологии памяти... можно пред­ложить модель работы палеонтолога, которую мы использовали для объяснения восприятия и внимания: по нескольким сохранившимся костям мы восстанавливаем динозавра» {там же, с. 285).

В связи с этим вариантом концепции творческого синтеза перед Найссером встают две проблемы. Первая, называемая им «проблемой исполнителя», заключается в необходимости устранения гомункулуса из объяснительных схем. Вторая проблема, возникающая в теории Найссе-

pa, это адекватность восприятия. Если восприятие, воображение, гал­люцинация — наши внутренние конструкции, то как различить подлин­ное восприятие, представление имевших когда-то место событий и не­что впервые воображаемое? Ответ Найссера на этот вопрос довольно формален и, вообще говоря, не очень убедителен: «Индивид имеет об­разы представлений тогда, когда он вовлечен в выполнение некоторых из тех же самых когнитивных процессов, которые имеют место и при восприятии, но когда отсутствуют раздражители из внешнего мира, вы­зывающие это восприятие»⁹ .

Книга Найссера представляла собой пример широкого, хотя и не­сколько эклектического синтеза различных подходов. На базе компью­терной метафоры были объединены структурализм Вундта и функцио­нализм Бартлетта, гештальтпсихология и лингвистика Хомского. По сути дела (например, с точки зрения разделения процессов предвнима-ния и фокальной обработки, соответствующих тому, что столетием ранее называлось перцепцией и апперцепцией — см. 1.2.2), эта работа больше всего напоминала осовремененный вариант вундтовской эксперимен­тальной психологии. Плюрализм, распространявшийся также и на мето­дологию исследований, где соседствовали гипотетико-дедуктивный ме­тод и самонаблюдение, несомненно, оказался одной из привлекательных черт когнитивного подхода в целом, позволившей представителям раз­ных психологических традиций, а также специалистам в соседних с пси­хологией областях принять это новое глобальное направление.

2.2.3 Принципы символьного подхода

В течение 1970-х годов в психологии и за ее пределами, прежде всего в работах по искусственному интеллекту, сложилось относительно единое мнение о теоретических основаниях, методах и моделях когнитивных исследований. Перед тем как перейти к обсуждению более современных подходов и проблем, мы попытаемся кратко обрисовать основные чер­ты этих представлений, которые можно было бы назвать «консенсусом 1970-х годов». С точки зрения терминологии специалистов в области теории и истории науки, речь идет о частном случае так называемой «парадигмы нормальной науки» (см. 9.1.1), то есть о совокупности явно или неявно разделявшихся тогда абсолютным большинством исследова-

⁹ Начиная со следующей после «Когнитивной психологии» работы «Познание и ре­альность» (русский перевод, 1981), Найссер связывает возникновение образов с непод­ тверждением наших ожиданий изменения вида объектов и окружения в процессах реаль­ной или интериоризированной активности (см 5 3 1 и 6 3 1) Примерно так же можно интерпретировать объяснение возникновения внутреннего — психологического, или «иде­ального» — плана активности и в работах некоторых психологов, исследовавших процес-118 сы отногенеза, прежде всего Π Я Гальперина и Ж Пиаже

телей теоретических и методологических допущений. С известной до­лей условности можно выделить четыре принципа традиционной пара­дигмы ранней когнитивной психологии:

1) приоритет знания и рационального мышления над поведением,
привычками и аффектом,

2) использование компьютерной метафоры,

3) предположение о последовательной переработке информации,

4) акцент на формальном моделировании вместо изучения мозговых
механизмов.

Итак, самым первым принципом, отличающим этот подход от би­хевиоризма и, скажем, психоанализа, было подчеркивание роли знаний и рационального мышления: люди — это автономные и рациональные существа, использующие свои знания для того, чтобы в рамках доступ­ных ресурсов оптимизировать взаимодействие с окружением.

Второй принцип заключался в аналогии между психологическими процессами и переработкой символьной информации в универсальном вычислительном устройстве. Предполагалось, что знания могут быть описаны как комбинации символов, которые репрезентируют объекты и события, но не похожи на них. Подобно тому, как слово «стул» фоне­тически и графически не более похоже на слово «шкаф», чем на слово «шарф», возможное перцептивное сходство самих символов никак не связано со сходством или различием репрезентируемых ими значений. Роль образца при этом, безусловно, выполняла теория Хомского, раз­делявшая два уровня репрезентации — поверхностный и значительно более абстрактный глубинный. Точно так же и в традиционном когни­тивном подходе подчеркивался амодальный и условный характер (глу­бинных) когнитивных репрезентаций, связанных со значением. Задача когнитивной психологии понималась как возможно более детальная спецификация подобных абстрактных репрезентаций и осуществляе­мых над ними операций.

Общим допущением было, что познавательные процессы характе­ризуются определенными ограничениями, которые имеют структурные и, возможно, другие (например, энергетические — см. 4.2.2) основания. С ограничениями пропускной способности связан третий принцип ког­нитивного подхода: из-за конечной пропускной способности переработ­ка символьной информации должна осуществляться главным образом последовательно. Вследствие последовательного характера обработки по­лезным источником сведений о внутренней организации процессов по­знания является измерение времени реакции в различных задачах. По­скольку измерение времени реакции — ментальная хронометрия — стало одним из основных методических приемов когнитивной психологии, рассмотрим соответствующие методики несколько подробнее.

В ряде случаев речь идет о методе вычитания Дондерса (см. 1.2.1). Логика этого метода использовалась, например, американским инже-

119

I

120

нерным психологом, впоследствии специалистом по когнитивной ней-ронауке Майклом Познером. В работах, направленных на анализ стадий переработки информации в задаче абстрагирования свойств буквенно-цифрового материала, он предъявлял испытуемым пары букв, предлагая быстро оценивать совпадение/несовпадение визуальных характеристик, «имен» букв или же их принадлежности к классам согласных и гласных звуков. В результате были измерены времена, необходимые для выделе­ния информации все более высоких уровней абстракции. Как и в рабо­тах Дондерса, основной недостаток таких исследований состоит в пред­положении, что новые задачи в чистом виде добавляют или отнимают некоторые стадии переработки, не меняя остальных. Общим приемом выделения стадий, свободным от этих недостатков, стал предложенный в 1969 году сотрудником Белловских лабораторий Солом Стернбергом (Sternberg, 1969) метод аддитивных факторов. Идея этого методическо­го приема связана с использованием факторного планирования экспери­мента и дисперсионного анализа (они были разработаны в 1920-х годах Рональдом Фишером, 1890—1962).

Допустим, что решение некоторой хронометрической задачи включа­ет несколько последовательных этапов переработки информации, на­пример, тех трех этапов, которые описал еще Дондерс: детекция стиму­ла, его различение и выбор ответа (см. 1.2.1). Тогда в случае наиболее сложной задачи времени реакции выбора (п стимулов -» и реакций) можно было бы попытаться найти такие независимые переменные, или факторы, которые, селективно влияя на продолжительность каждого из этих этапов, не вызывают изменения времени переработки информации на других этапах. Наличие отдельных этапов выразилось бы в аддитив­ ном влиянии этих факторов на общее время реакции выбора. Аддитив­ность двух факторов А и В означает, что при всех значениях одного фак­тора влияние другого постоянно. Формальным критерием аддитивности служит ситуация, при которой величина взаимодействия факторов (АхВ) в дисперсионном анализе не достигает уровня значимости. При графическом представлении результатов аддитивность выражается в по­явлении параллельных зависимостей.

Действительно, многочисленные данные демонстрируют существо­вание переменных, которые, влияя на время решения тех или иных за­дач, не взаимодействуют между собой (Sternberg, 1969; 1999). Как пока­зано на рис. 2.6А, к их числу в простейшем случае относятся оптическая зашумленность («читабельность») предъявляемых зрительно цифр и ес­тественность соответствия стимулов и ответов: в соответствующих экс­периментах испытуемый должен был либо просто называть показанную цифру, либо называть цифру, на единицу большую. Аддитивность (неза­висимость) влияния этих двух факторов на время реакции свидетель­ствует о существовании, по крайней мере, двух независимых этапов в процессах решения данной задачи. Содержательно их можно было бы назвать этапами перцептивного кодирования и организации ответа. Вре­мя перцептивного кодирования избирательно зависит от читабельности

естеств.неестествестеств.неестеств.

Соотношение стимулов и реакций

Рис. 2.6. Примеры аддитивного (А) и неаддитивного (Б) влияния на время реакции в за­даче называния цифры (по· Sternberg, 1999).

цифр, а время организации ответа — от его естественности. С другой стороны, третий экспериментальный фактор — число альтернатив — взаимодействует в той же задаче как с читабельностью цифр, так и с ес­тественностью ответов. Можно сделать вывод, что этот фактор влияет на продолжительность каждого из выделенных выше этапов переработки, а его полезность для тестирования процессов на одном из этих этапов ограничена.

Таким образом, метод аддитивных факторов заключается в поиске пар не взаимодействующих между собой факторов с целью расчленения процесса решения задачи на отдельные стадии. Это выявление внутрен­ ней структуры процессов переработки информации оказывается воз­можным чисто психологическими методами, без использования физи­ологических и нейропсихологических процедур. Ограничением метода аддитивных факторов является то, что он может использоваться толь­ко в хронометрических экспериментах, причем в режиме относительно безошибочной работы. Следует подчеркнуть последний момент: в силу взаимозависимости скорости и точности ответов (больше времени — точнее работа и наоборот) число ошибок в хронометрических исследо­ваниях, за исключением специальных случаев, должно оставаться на очень низком и примерно одинаковом уровне (порядка 2—3%). Дан­ный метод был использован в огромном числе когнитивных исследо­ваний, прежде всего для систематического анализа закономерностей поиска информации в памяти (см. 5.1.2).

121

Четвертый принцип традиционного когнитивного подхода состо­ял в нарочито нечетком определении связи психологических и нейро­физиологических процессов. Считалось, что хотя процессы переработ­ки символьной информации как-то связаны с мозговым субстратом, эта зависимость не является жесткой. Скорее всего, работающий мозг .— необходимое, но не достаточное условие формирования символьных репрезентаций и психологического контроля поведения. Для предста­вителей искусственного интеллекта, кстати, мозговой субстрат не был даже необходимым условием — предполагалась, что полноценные ког­нитивные репрезентации могут быть сформированы также и достаточ­но мощной компьютерной программой. В силу нечеткости психофизи­ологической связи, для многих научных и практических целей вполне достаточным представлялось формальное описание вовлеченных в пе­реработку информации процессов, даже если их мозговой субстрат ос­тается неизвестным. Подобное формальное описание строилось на базе формализации предложений естественного языка, то есть предполага­лось, что внутренние репрезентации знания имеют в своей основе вер-бально-логический характер.

Представления об абстрактно-символьной природе внутренних репрезентаций были наиболее полно разработаны Аланом Ньюэллом. Подобные представления были необходимы, чтобы полностью исполь­зовать потенциал компьютерной метафоры и показать, что знания и следствия из них (умозаключения) могут в буквальном смысле слова вычисляться. Единицей знания при этом (см. также 5.3.1, 7.1.3 и 8.1.1) считается пропозиция — логическое суждение (утверждение), которое может быть либо истинным, либо ложным.

В логике и лингвистике существуют разные подходы к описанию пропозиций. Традиционный подход близок к описанию структуры предложения и состоит в выделении в составе пропозиции субъекта, предиката (отношения, свойства) и объекта. Этот подход, однако, про­блематичен, так как субъект и объект легко могут меняться местами без изменения истинности утверждения: «Россия продала Аляску Амери­ке» и «Аляска была продана Россией Америке». Поэтому более совре­менным, отвечающим духу математической логики подходом является трактовка предиката как логической функции, или отношения, в ко­торое могут подставляться различные аргументы (объекты отношения). В зависимости от характера предиката (отношения) пропозиция может допускать различное количество аргументов. Примером одноместного предиката служит выражение твердый (карандаш), двуместного — на (книга, стол), трехместного — подарить (Маша, Летя, яблоко) и т.д. В качестве аргументов таких выражений могут выступать не только су­ществительные, имена собственные и местоимения, но и целые пропо­зиции, в связи с чем говорят о предикатах второго порядка. Например, предикат установления причинно-следственной связи, cause, способен рекурсивно объединять серию более элементарных пропозиций:

cause[подарить (Маша, Петя, яблоко), благодарить (Петя, Маша)].

живое существо

Мурка

Чижик

Рис. 2.7. Пример простейшей семантической сети.

На базе пропозициональных репрезентаций возможно выполнение вычислений, для которых используется пропозициональная логика, назы­ваемая также исчислением предикатов. Подчеркивание роли пропозици­онального описания знания, таким образом, тесно связано с поставлен­ной еще Лейбницем (см. 1.1.2) задачей автоматического вывода и моделирования умозаключений. Существует большое количество произ­водных от пропозиций средств моделирования, наиболее известными из которых являются семантические сети. Они представляют собой про­странственные структуры, включающие узлы (понятия, объекты, аргу­менты) и связи между ними (отношения, функции, предикаты). Пример фрагмента простейшей семантической сети показан на рис. 2.7 С помо­щью подобных сетей возможно моделирование процессов категориза­ции и простых умозаключений (см. 6.2.1 и 8.2.1). Так, если два понятия «лебедь» и «щука» объединены иерархически более высоким узлом «жи­вое существо», то возможен перенос части свойств, приписанных дан­ному узлу, с одного понятия на другое. Иными словами, интерпретация и репрезентация понятий в символьном подходе прямо зависят от про­цессов категоризации: как только понятие относится к некоторой более

123

абстрактной категории, оно наследует семантические признаки этой категории¹⁰ .

В конце 1970-х годов появились и другие средства моделирования когнитивных процессов, прежде всего так называемые системы продук­ций или марковские алгоритмы, названные так в честь русского матема­тика A.A. Маркова (1858—1922). Одним из примеров могут служить пра­вила перезаписи порождающей грамматики Н. Хомского (см. 1.3.3). Они представляют собой колонку пар (продукций) типа «условие» —» «дей­ствие»: если на вход системы продукций попадает одно из «условий», то оно автоматически приводит к соответствующему «действию». Продук­ции можно представить как определенные правила, например: «Если идет дождь, то нужно взять с собой зонт», хотя речь может идти и о средствах моделирования простых связок: «стимул» —» «реакция» Управ­ление начинается сверху колонки и последовательно спускается вниз до нахождения первого подходящего условия. После осуществления опера­ций — «действий» — управление вновь начинается с верхней строчки В отличие от обычных машинных программ системы продукции практи­чески не обладают структурой, в них, в частности, отсутствует обычный для многих языков программирования оператор перехода к другим уча­сткам программы (оператор «goto»). Простота систем продукций при­вела к тому, что они стали широко использоваться при когнитивном мо­делировании (см. 6 4.1 и 9 2.1). В связи с упоминанием «действий» много надежд было связано и с возможным использованием систем продукции для дополнения моделей когнитивных функций (прежде всего памяти и мышления) моделями сенсомоторных процессов.

Оценивая перспективы когнитивной психологии, один из ее пред­ставителей писал в эти годы: «Развитие этого направления науки обеща­ет оказать на нашу философию влияние, которое будет, по крайней мере, столь же существенным, как влияние дарвинизма» (Broadbent, 1961, р. 11). Этот энтузиазм разделялся большинством психологов. Пожалуй, един­ственным крупным автором в американской психологии, который по­зволил себе публично выразить сомнение, был специалист по восприя­тию Джеймс Джером Гибсон: «Многие психологи, видимо, думают, что сейчас нужно только собрать воедино все наши научные достижения. Их самоуверенность удивляет меня. Ведь эти достижения очень сомнитель­ны, а сама научная психология, по-моему, плохо обоснована. В любой момент все может опрокинуться, как тележка с яблоками» (Gibson, 1967, р. 142). Может показаться удивительным, но именно его взгляды оказа­ли особенно сильное влияние на более поздние работы одного из осно­вателей когнитивной психологии Найссера, а также на многие ведущие­ся сегодня дискуссии (см. 9.3.2).

124

¹⁰ Следует иметь в виду, что речь идет о процессах индуктивного вывода, которые в случае реальных семантических категорий всегда могут сопровождаться ошибками На­пример, свойство (предикат) ЛЕТАЕТ, приписывемое концептуальному узлу ПТИЦА, не может быть распространено на некоторые примеры этой категории, такие как СТРАУС и ПИНГВИН (см 6 2 1)

Действительно, традиционный когнитивный подход оставлял не­решенными много серьезных проблем. Так, не вполне понятной оказа­лась проблема первичного определения значений — «проблема заземле­ния символов» ( symbol grounding problem ). На поздних этапах изучения языка понятия могут задаваться посредством определения и ссылок на другие символы (см. 6.1.1). Но можно ли выучить китайский язык с са­мого начала, имея в распоряжении лишь китайско-китайский толковый словарь, к тому же без картинок (см. 9.2.2)? Очевидно, первичное «за­земление» понятий возможно в контексте непосредственного восприя­тия и предметных действий, однако именно они были исключены из рассмотрения. Акцент на вербально-логическом, амодальном описании знаний оставлял открытым также вопрос о природе образных явлений (их изучение привлекло поэтому внимание многих талантливых иссле­дователей — см. 5.3.1 и 6.3.1). Далее, наши действия и восприятия явно непрерывны, поэтому их трудно описывать дискретными логическими функциями. Программы символьной обработки, например, так и не по­зволили смоделировать элементарный феномен восприятия — разделе­ние видимого поля на фигуру и фон (см. 1.3.1). Вместе с тем, они оказа­лись достаточно успешны при моделировании решения логических задач и даже игры в шахматы.

Из возникших в тот период дискуссий и новых данных к концу 1980-х годов постепенно возникли подходы, поставившие под сомне­ние универсальную применимость символьного подхода. В центре вни­мания оказались процессы параллельной обработки и «субсимвольной репрезентации» знания, в частности, процессы, лежащие в основе на­шего непосредственного взаимодействия с окружением — локомоций, восприятия и действия с предметами. Новые нейрофизиологические методы, такие как трехмерное картирование активности мозга (см. 2.4.2), были быстро включены в арсенал средств психологических ис­следований. Радикально изменился и сам характер когнитивных тео­рий, в фокусе которых, наряду с нейропсихологическими механизмами, все чаще оказываются проблемы развития и коммуникативного взаи­модействия. Можно сказать, что сегодня мы имеем дело с другой пси­хологией и другой когнитивной наукой. Они стали в большей степени соответствовать представлениям об объединяющей различные научные дисциплины и субдисциплины единой романтической науке (см. 1.4.3 и 9.4.1), чем это могли представить себе создатели первых метафор дан­ного направления.

125

2.3 Модулярность познания и коннекционизм

2.3.1 Идея специализации обработки

Вплоть до начала 1980-х годов единственной претеоретической метафо­рой когнитивной психологии оставалась компьютерная метафора, с ха­рактерной для нее аналогией между психологическими процессами и переработкой информации в универсальном вычислительном устрой­стве. Такие компьютеры, во-первых, имеют однопроцессорную архи­тектуру. Во-вторых, для них характерно разделение пассивных данных и активных операций над ними, причем последние объединены в более или менее сложные, заранее написанные программы. В вычислитель­ной технике и информатике эти вычислительные устройства иногда на­зываются «фон-неймановскими», по имени венгеро-американского мате­матика и логика Джона фон Неймана, предложившего в 1947 году, на пороге масштабной компьютерной революции, соответствующую схему физического воплощения машины Тьюринга (см. 2.1.1)".

Изобретение и распространение микропроцессоров в самых разных областях техники привело к созданию и повсеместному внедрению мно­жества специализированных вычислительных устройств, значительно более простых, чем фон-неймановские компьютеры, но зато более эф­фективных в решении своих частных задач — балансировании тяги ра­кетных двигателей, регуляции температуры и влажности воздуха в поме­щении, определении времени суток и дня недели для любой даты в течение ближайшего тысячелетия и т.д. Стремление увеличить скорость обработки информации, а равно надежность получаемых результатов, в свою очередь, обусловило создание компьютеров с несколькими одно­временно задействованными процессорами (один из первых прототипов даже получил характерное имя «Нон-фон» — «Не фон-неймановский компьютер»!). Число таких параллельных процессоров может достигать в современных суперкомпьютерах десятков тысяч, так что главной про­блемой здесь становится разбиение общего массива вычислений на под­задачи и коммутирование (англ. connection) работы отдельных микропро­цессоров между собой.

Первым автором, в явном виде использовавшим термин «модуляр­ ность» для описания организации психологических процессов, был аме­риканский нейроинформатик Дэвид Марр (Магг, 1976; 1982). Его инте­ресовали частные, с точки зрения когнитивного сообщества, аспекты моделирования процессов зрительного восприятия (см. 3.3.2) и работы

126

¹¹ С еще большим основанием, впрочем, такую схему можно было бы назвать «фон-цузевской», по имени создателя первых программно управляемых вычислительных ма­шин, немецкого инженера и математика Конрада фон Цузе. В период с 1938 по 1944 годы он спроектировал и построил целую серию вычислительных машин, длительное время остававшихся неизвестными научной общественности из-за секретного характера этих, проводившихся в Германии во время войны, работ.

нейронных сетей мозжечка. В своем «принципе модулярной организа­ции» Марр предположил, что «любой большой массив вычислений дол­жен быть реализован как коллекция частей, настолько независимых друг от друга, насколько это допускает общая задача. Если процесс не органи­зован подобным образом, то небольшое изменение в одном месте будет иметь последствия во многих других местах. Это означает, что процесс в целом будет очень трудно избавить от ошибок или улучшить, как путем вмешательства человека, так и посредством естественной эволюции — ведь любое изменение, улучшающее один из фрагментов, будет сопро­вождаться множеством компенсаторных изменений в других местах» (Магг, 1976, р. 485).

Идея разбиения большого массива вычислений на относительно независимые автономные задачи, решаемые специализированными ме­ханизмами (подпрограммами или модулями) была очевидной для био­логов и информатиков, но первоначально оставалась скорее малоубе­дительной для специалистов по когнитивной психологии, вполне удовлетворенных возможностями классической компьютерной метафо­ры. Кроме того, научная психология в целом, как мы видели в преды­дущей главе, ориентируясь на опыт «больших сестер» — физики и хи­мии, постоянно стремилась дать возможно более единообразное, или «гомогенное», объяснение частным феноменам и процессам (см. 1.3.2). Модулярный подход, напротив, постулирует нечто принципиально иное, а именно существование множества качественно различных ме- · ханизмов, обеспечивающих специализированные способы решения для разных групп задач.

Возможно, что именно из-за методологической установки на гомо­
генизацию длительное время оставались незамеченными и данные
психодиагностических исследований интеллекта. Эти исследования,
по крайней мере, с начала 1930-х годов, сигнализировали об относи­
тельно низкой корреляции способностей в таких областях, как, напри­
мер, вербальный и практический интеллект (см. 8.4.3). Последователь­
ное применение процедур факторного анализа по отношению к
индивидуальным результатам выполнения разнообразных когнитив­
ных задач (тестов) привело уже в наше время к дальнейшему расщеп­
лению списка способностей. Так, в одной из современных работ (мы
рассмотрим их позднее — см. 8.1.1) было выделено в общей сложности
52 способности, что отдаленно напоминает список из 37 способностей,
выделенных на основании сугубо спекулятивных соображений френо­
логами еще в первой половине 19-го века (см. 2.4.3). Другим важным
различением в психометрических исследованиях интеллекта стала идея
о различии «кристаллизованного» (основанного на знаниях и устояв­
шихся навыках) и «текучего» (основанного на абстрактных мыслитель­
ных способностях) интеллекта. Это различение также в какой-то сте­
пени предвосхитило современные попытки разделить когнитивные
процессы на специализированные (или модулярные) и более универ­
сальные (центральные) системы.127

В порядке ретроспективного отступления можно отметить также, что представление об относительно узкой специализации различных когнитивных механизмов периодически возникало в истории психоло­гии, в частности, оно было широко распространено в американской функционалистской психологии. Торндайк и Вудвортс еще в 1901 году подчеркивали: «Психика (mind) — это машина для осуществления спе­циализированных реакций на конкретные ситуации. Она работает очень детально, адаптируясь к доступному ей опыту.. Улучшение одной из ментальных функций редко сопровождается сопоставимым улучше­нием других, независимо от того, насколько они между собой похожи, ибо функционирование каждой ментальной функции обусловлено спе­цифическими особенностями конкретной ситуации» (Thorndike& Woodworth, 1901, ρ 249—250). При желании, в этом описании можно легко усмотреть сходство с современными модулярными представлени­ями и даже с идеей функциональных систем («функциональных орга­нов») отечественной психофизиологии (см. 1.4.2).

К середине 1980-х годов общая ситуация в когнитивных исследо­ваниях восприятия и высших форм познания существенно измени­лась. На смену эйфории, вызванной первыми успехами в создании компьютерных моделей человеческого интеллекта (типа «Универсаль­ного решателя задач» Ньюэлла и Саймона) или в выявлении очерта­ний архитектуры хранения информации в памяти человека (разделение кратковременной и долговременной памяти), пришло более или менее отчетливое понимание сложности исследуемых задач и разнообразия участвующих в их реализации психологических и нейрофизиологичес­ких механизмов. Стали отчетливо раздаваться голоса о новом (то есть третьем по счету) полномасштабном кризисе психологии (см. 2.3.3 и 9.1.1). Один из ведущих специалистов в области психолингвистики и мышления Филипп Джонсон-Лэйрд писал в эти годы: «Двадцать лет интенсивных исследований процессов переработки информации у че­ловека еще не привели к формулированию их общих принципов. Более того, кажется, что эта задача вообще неразрешима. Что делать дальше?» (Johnson-Laird, 1978, р. 108).

На этом фоне неожиданно актуальной стала точка зрения самого инициатора когнитивного переворота в психологии и лингвистике Хомского. Согласно его мнению, таких «общих принципов», может быть, и не существует. Например, речевые процессы являются не толь­ко врожденными, но и «специальными» (или домено-специфическими — domain - specific ), в смысле их независимости как от когнитивных способ­ностей в других столь же специальных областях, так и от интеллекта в целом. Аналогично, в исследованиях памяти было высказано сходное предположение, что долговременная память на самом деле не едина, а разделена, как минимум, на две автономные подсистемы — вербальную и образную (см. 5.3.1). Множество предположительно параллельных подсистем обработки сенсорной информации было обнаружено при

психофизических и нейрофизиологических исследованиях восприятия, причем как в случае отдельных модальностей (зрение, слух и т.д.), так и субмодальностей, например, восприятия формы, пространственного положения или цвета объектов (см. 3.1.3). Все эти данные требовали со­вершенно других объяснительных схем.

2.3.2 Гипотеза модулярности: вклад Джерри Фодора

Последователь Хомского, видный американский лингвист и философ Джерри Фодор выступил в 1983 году с манифестом нового подхода к пониманию когнитивной архитектуры, названным им концепцией моду­ лярности (Fodor, 1983). Фодор предположил, что «специальность» речи, о которой говорил Хомский, представляет собой не частный, а общий случай. Архитектура познания представляет собой, с этой точки зрения, скорее мозаику множества параллельных и относительно автономных в функциональном отношении процессов, а совсем не организованное в единый механизм целое. Как образно пишут в наши дни последователи этого подхода: «По-видимому, психика больше напоминает швейцарс­кий офицерский нож, чем некий универсальный инструмент. Швейцар­ский нож "компетентен" в таком обилии ситуаций благодаря большому числу специализированных компонентов: штопор, ножик, открывалка, пинцет, ножницы — каждый из этих компонентов прекрасно приспо­соблен, но только для решения своих собственных задач» (Cosmidis& Tooby, 1994).

Базовая таксономия механизмов включает в себя, по Фодору, три уровня: так называемые «проводники» (transducers), системы входа и центральные системы. Под проводниками имеются в виду органы чувств, обеспечивающие преобразование физической информации на рецепторных поверхностях в некоторую первичную форму представле­ния проксимальной стимуляции, с которой могут работать модулярно организованные перцептивные системы — системы входа. Функция си­стем входа заключается в вычислении параметров предметного окруже­ния. С этими репрезентациями, в свою очередь, работают центральные системы, обеспечивающие функционирование высших когнитивных процессов, а именно формирование мнений и убеждений, принятие решений и планирование разумных действий. Таким образом, психика имеет смешанную архитектуру. Если вынести за скобки относящиеся к сфере интересов сенсорной физиологии проводники, то остаются лишь два уровня элементов. Системы входа (и, по-видимому, просто упущен­ные Фодором из вида «системы выхода» — механизмы контроля мото­рики, речевых артикуляций и т.п.) специализированы на эффективном решении ограниченного класса задач. Центральные системы, напротив, универсальны и «изотропны»: они допускают возможность использова-

129

ния и интеграции любого источника информации, построения любой мыслимой и, можно сказать, «немыслимой мысли».

Важное значение имеет тезис о том, что научная психология и, шире, когнитивная наука могут успешно заниматься исследованием ис­ключительно модулярных компонентов познания. Препятствием для научного анализа центральных систем служит классическая проблема фрейма — невозможность фиксации какого-либо определенного кон­текста или конечного объема знаний, отслеживанием которых можно было бы ограничиться при анализе исследуемых феноменов¹² . В самом деле, такие центральные процессы, как формирование мнений и при­нятие решений, предполагают взвешенный, подчас многократный про­смотр и пересмотр существующих сведений и возможных последствий предпринимаемых действий. Эти процессы принципиально отличают­ся от дедуктивного вывода, поскольку их результаты не следуют с необ­ходимостью из посылок. Отсутствие ограничений на ассоциации, ана­логии и субъективные предпочтения делает научное отслеживание и оценку функционирования центральных систем практически безнадеж­ной задачей.

Тем большее внимание уделяется Фодором модулярным системам. Он сформулировал в общей сложности 8 критериев, или признаков, ко­торые в совокупности позволяют идентифицировать когнитивные мо­дули. К ним относятся:

1) узкая специализация,

2) информационная закрытость,

3) обязательность,

4) высокая скорость,

5) поверхностная обработка,

6) биологическое происхождение,

7) селективность выпадений,

8) фиксированность нейроанатомических механизмов.

Первым признаком модулярности является узкая специализация, или, другими словами, ограниченность области (или домено-специфич- ность — от англ. domain - specificity ), в рамках которой этот гипотетичес­кий механизм получает необходимые для работы данные и обеспечива­ет вычисления, ведущие к определенному выводу. Фодор подчеркивает, что внутри широких областей, таких как зрение, слух или речь, имеются многочисленные подобласти, которые вполне могут анализироваться своими собственными подсистемами, например, в случае зрения — де­текция края и движения, восприятие цвета, оценка бинокулярной дис-

¹² Проблема фрейма впервые была сформулирована в работах по философским осно­ваниям искусственного интеллекта и особенно интенсивно обсуждается сегодня в ког­нитивной роботике, где она связана с трудностями четкого ограничения подмножества знаний о мире, требующих пересмотра в связи с движениями и действиями робота в этом 130 мире (см. 9.2.2).

паратности и т.д. Некоторые сложные перцептивные функции, имею­щие особое биологическое значение, такие как узнавание лиц или обра­ботка звуков речи, также вполне могут быть основаны на работе соб­ственных когнитивных модулей. Вместе с тем, специфичность области обработки недостаточна сама по себе для идентификации когнитивных модулей в смысле теории Фодора. Так, многие навыки, типа навыков вождения автомобиля, весьма специфичны, но едва ли можно предпо­ложить, что они обеспечиваются работой некоторого специализирован­ного модуля (см. 5.4.2).

При всей осторожности, необходимой при оценке этого и других критериев модулярности, следует признать, что имеются некоторые удивительные примеры подобной специализации. Изучение одного из них — синдрома Уильямса — началось уже после публикации Фодора. Этот синдром возникает вследствие врожденного выпадения около 20 генов хромосомы 7, участвующей в кальциевом обмене и, по-видимому, в каких-то других, пока не вполне понятных процессах (см. 9.4.2). Дети с синдромом Уильямса часто демонстрируют абсолютный слух, а также нормальные или даже выдающиеся показатели речи при серьезном ин­теллектуальном отставании, с показателями IQ (коэффициента интеллек­та) порядка 50—60% (рис. 2.8). Как пишет психолингвист Стивен Пин-кер, «Попросите нормального ребенка назвать нескольких животных,

JQ

150 -,

вербальный интеллект

невербальный интеллект

Рис. 2.8. Результаты тестов на вербальные и невербальные интеллектуальные способ­ности у трех групп детей: контрольная группа нормальных детей, дети с синдромом Дауна и синдромом Уильямса (неопубликованные данные, с разрешения Department ofPsychology, EmoryUniversity).

131

и вы получите стандартный список обитателей зоомагазинов и приго­родных ферм: собака, кошка, лошадь, корова, свинья. Попросите об этом ребенка с синдромом Уильямса, и вы получите более интересный набор: единорог, птеранодон, як, ибекс, саблезубый тигр, коала, дракон и, к особой радости палеонтологов, бронтозаврус реке» (Pinker, 1994, р. 53). В одной из недавних публикаций итальянских нейропсихологов приводится случай 9-летнего мальчика с этим синдромом, который был лучшим в своем классе по развитию навыков чтения. В то же время ин­теллектуально он был так слаб, что играя в любимую игру — футбол, так и не мог понять разницу между своими и чужими воротами.

Второй признак модулярности — информационная закрытость соот­ветствующих механизмов (Фодор использует более выразительный тер­мин «инкапсулированность»). Лучше всего этот признак иллюстрирует­ся хорошо известными оптико-геометрическими иллюзиями, такими как иллюзия Мюллера-Лайера (рис. 2.9). Выраженность этой иллюзии не меняется при полном знании о физическом равенстве центральных отрезков¹³ , а значит, процессы восприятия оказываются когнитивно не­проницаемыми для наших знаний о ситуации. Соавтор Фодора по ряду публикаций Зенон Пылишин считает когнитивную непроницаемость основным критерием анализа фиксированных компонентов архитекту­ры познавательных процессов. Для Фодора существенными являются и некоторые другие признаки. Третий признак в его классификации — это обязательный («мандатный») и баллистический характер модулярных процессов: если на входе некоего модуля оказывается соответствующая информация, то ничто уже не может остановить или изменить его рабо­ту. Так, если, открыв дверь, мы наблюдаем некоторую сцену, мы не в со­стоянии не увидеть ее или увидеть ее иначе, если нам не нравится то, что мы видим.

Перцептивные процессы и потенциально любые другие, модуляр-но организованные процессы переработки информации, с этой точки зрения, являются вычислительными рефлексами. Из этого, в частности, естественно следует четвертый признак: модули работают очень быстро. Пятый признак тесно связан с предыдущим и заключается в том, что результатом работы модулярных систем оказываются сравнительно по­верхностные репрезентации, зачастую служащие лишь сырым материа­лом для дальнейшего использования центральными системами.

Три последних признака модулярности, описываемые Фодором, оказали в дальнейшем особое влияние на переориентацию всего комп-

¹³ Более того, как показали наблюдения одного из классиков гештальт-психологии Вольфганга Метцгера, иллюзорному искажению подвержены даже металлические балки (!), если они образуют соответствующую перцептивную конфигурацию (Metzger, 1941/ 2001) В последние годы были, впрочем, получены новые данные, описывающие усло­вия, при которых данная и некоторые другие оптико-геометрические иллюзии не возни-132 кают (см. 3.4.1)

Рис. 2.9. Иллюзия Мюллера-Лайера — выраженный иллюзорный эффект сохраняется, несмотря на знание истинных размеров и наличие линейки.

лекса когнитивных исследований. Согласно шестому признаку, очень похожие когнитивные модули могут встречаться у представителей раз­личных биологических видов. Седьмой признак заключается в том, что нарушения и распад работы некоторого модуля обнаруживают свою собственную картину симптомов и могут происходить на фоне полной сохранности других механизмов. В нейропсихологии соответствующая особенность организации мозговых процессов по сути дела давно пред­полагалась таким методическим приемом, как поиск двойных диссоциа­ций: выявления такой пары мозговых поражений, которые селективно вызывают один из двух контрастируемых неиропсихологических синд­ромов (см. 2.4.1). Не удивительно, что последним, восьмым признаком когнитивных модулей оказывается фиксированность их нейроанатоми-ческой локализации. В целом, эта группа признаков позволяет сделать дополнительный и, надо сказать, достаточно сильный (если не провока­ционный) вывод о врожденности модулярных компонентов когнитив­ной архитектуры.

Вызванные книгой Фодора дискуссии продолжаются в психоло­гии и за ее пределами, не утихая, и по сегодняшний день. Оценивая эту работу, следует отдельно обсудить ее конкретные положения, часть из которых не выдерживает критики, и те, скорее неспецифические последствия, которые она имела для современных когнитивных иссле-

133

дований в целом. Конкретные положения действительно вызывают множество вопросов. Насколько правомерны, например, приписыва­ние модулярных характеристик перцептивным «системам входа» и под­черкнуто «изотропная» интерпретация функционирования «централь­ных систем»?

Одной из базовых функций перцептивных механизмов (то есть «сис­тем входа», по Фодору) является пространственная локализация объектов и самого наблюдателя. По ряду параметров процессы пространственно­го восприятия, однако, трудно отнести к типичным модулярным меха­низмам. Так, восприятие пространства связано с широкой интермодаль­ный интеграцией сенсорной информации (зрение, слух, кинестезия, гаптика и т.д.) и сенсомоторных навыков, основанных на опыте актив­ных локомоций и действий (см. 3.1.1 и 3.4.3). Далее, восприятие про­странства оказывается чрезвычайно пластичным, способным корректи­ровать драматические изменения сенсорной информации. Пластичность восприятия сохраняется и у взрослых индивидов, как это было показано в многочисленных экспериментах с адаптацией к искажающим изобра­жение на сетчатке оптическим устройствам (см. 3.4.3). При этом может учитываться также и семантическая информация — на промежуточных этапах адаптации к переворачивающим ретинальное изображение лин­зам свечка, видимая сначала в перевернутом положении, иногда вдруг воспринимается правильно, если ее поджигают и пламя начинает указы­вать направление «вверх» (O'Reagan& Noe, 2001).

Обращаясь к центральным системам, можно, напротив, найти массу примеров отклонений от предполагаемой гомогенности («изотропнос­ти») высших когнитивных процессов. Лучше всего это иллюстрируют работы по нейропсихологическим механизмам социального интеллекта. Узкая функциональная специализация, типичная картина выпадения, известная как аутизм, и даже возможная узкая локализация мозговых механизмов, которые предположительно связаны с префронтальными областями коры (см. 8.1.1), — все эти признаки механизмов социально­го интеллекта вполне соответствуют их модулярной интерпретации. Следует сказать, что многочисленные последователи Фодора пытаются в последние годы модифицировать его исходную концепцию, причем главным образом путем распространения модулярного подхода на самые разные, в том числе на высшие познавательные функции (Cosmides& Tooby, 1994). На основании данных, полученных с помощью методов трехмерного мозгового картирования, распространенным становится представление о модулярной организации именно высших форм позна­ния и контроля деятельности (см. подробнее 2.4.2, 4.4.2 и 8.2.3).

В следующих главах мы будем часто упоминать разнообразные спе­циализированные механизмы познавательной активности и анализиро­вать ведущиеся вокруг этого комплекса вопросов дискуссии. Широта и интенсивность споров демонстрируют тот факт, что публикации Фодо­ра по модулярности спровоцировали настоящий всплеск интереса (иногда, впрочем, с элементами протеста) к классическим проблемам

развития и мозговых механизмов познавательных процессов. Хотя соот­ветствующие упоминания работ Выготского, Пиаже и Лурия давно уже стали в когнитивной психологии правилом хорошего тона, лишь с кон­ца 1980-х годов интересовавшие этих авторов проблемы постепенно пе­ремещаются в фокус внимания междисциплинарного научного сообще­ства когнитологов (см. 9.1.3 и 9.4.2). С этой точки зрения, поиск относительно автономных когнитивных модулей и их возможных ней­рофизиологических механизмов действительно может считаться одним из числа наиболее влиятельных и интересных подходов в новейших ис­следованиях познания.

2.3.3 Нейронные сети в психологии

Другим влиятельным подходом в течение последних 20 лет стал так на­зываемый PDP -подход (от parallel distributed processing = параллельная распределенная обработка), широко известный также как коннекцио- низм^н . И в этом случае речь идет об отказе от компьютерной метафоры в ее символьном варианте, связанном первоначально с логико-матема­тическими работами Алана Тьюринга и Джона фон Неймана. Однако, если концепция когнитивных модулей Фодора и его последователей лишь допускает определенную параллельность обработки в каких-то звеньях когнитивной архитектуры, в коннекционизме параллельность обработки становится уже всеобщим принципом. Речь идет о массивной параллельности обработки — все элементы системы, интерпретируемой как обширная нейронная сеть, рассматриваются как потенциально свя­занные между собой и одновременно участвующие в формировании от­вета на стимульную конфигурацию.

Типичная коннекционистская сеть показана на рис. 2.10. Наличие нескольких слоев элементов: входного и выходного слоя плюс не менее одного промежуточного (или «скрытого», от англ. hidden ) слоя — отли­чительная черта современных коннекционистских моделей. Попытки демонстрации вычислительных возможностей сетей формальных ней­ронов предпринимались американскими нейрофизиологами Мак-Кал-локом и Питтсом еще в 1940-е годы. В последующие два десятилетия простые (один входной и один выходной слой) сети под названием «персептроны» использовались для машинного распознавания изобра­жений, однако без особого успеха, так как оказалось, что они неспособ­ны к строгой дизъюнкции («либо А» — «либо В») — логической опера­ции, необходимой для различения состояний мира. Лишь в начале

¹⁴ Распространенный сегодня в психологии и за ее пределами термин «коннекцио-
низм» в историческом контексте впервые был использован Эдвардом Торндайком (на­
пример, Thorndike, 1932) для обозначения его основанной на ассоциативных связях сти­
мулов и реакций бихевиористской теории научения (см. 1.3.2 и 5.4.2). 135

1980-х годов было показано, что добавление по крайней мере одного «скрытого» слоя нейроноподобных элементов снимает эту проблему, позволяя осуществлять на базе параллельных архитектур весь спектр логических операций. В 1986 году Румелхарт и Макклелланд опублико­вали двухтомную «библию» коннекционизма (McClelland & Rumelhart, 1986; Rumelhart & McClelland, 1986), содержащую, наряду с описанием формального аппарата моделирования, многочисленные примеры пси­хологических и нейрофизиологических применений этого подхода.

Главное преимущество коннекционистских моделей по сравнению с традиционными когнитивными моделями — это возможность ассоци­ ативного (контентно-адресованного) и распределенного хранения инфор­мации, а также, что особенно важно, адаптивного обучения. Первая осо­бенность означает, что любой фрагмент первоначальной ситуации или любое сопутствующее обстоятельство способны ассоциативно поддер­жать припоминание. «Распределенным» хранение является потому, что его субстратом является в каждом конкретном случае не какой-то от­дельный элемент, а сеть в целом, то есть состояния всех ее узлов и весо­вые коэффициенты их связей. Наконец, коннекционизм позволяет есте­ственно описывать некоторые элементарные формы обучения. Процессы обучения в искусственных нейронных сетях имеют известную специфи­ку, которая должна стать понятной из нижеследующих примеров. Про­стейшая, сугубо ассоциативная процедура обучения в нейронных сетях

активация на выходе

скрытый слой

входной слой

О О О

активация на входе

136

Рис. 2.10. Однонаправленная (feedforward) коннекционистская сеть, включающая скры­тый слой элементов

восходит к классическим идеям проторения путей павловской физиоло­гии и клеточных ансамблей Дональда Хэбба (см. 1.4.2).

В «Организации поведения» Хэбб (Hebb, 1949) предположил, что по­вторная стимуляция тех же рецепторов постепенно ведет к функцио­нальному объединению нейронов ассоциативных областей мозга, так что этот клеточный ансамбль может сохранять активацию после окон­чания стимуляции и вновь возбуждаться при возникновении похожего узора стимуляции. В нейроинформатике используется следующее прави­ло Хэбба: между всеми одновременно (синхронно) активированными ней­ронами (то есть элементами сети) снижаются пороги синаптических связей (повышаются весовые коэффициенты активационных связей). В результате многократных повторений распространение активации при возникновении на входе той же ситуации происходит быстрее, группа элементов, «ансамбль», активируется как целое, и, что важно, эта активация происходит даже при изменениях ситуации, например, выпадении каких-то компонентов изображения, а равно «отмирании» части «нейронов» самой сети. Тем самым удается моделировать особен­ности целостного восприятия, описанного гештальтпсихологией (см. 1.3.1). Подобная терпимость ( graceful degradation) к искажениям на вхо­де и к нарушениям механизма обработки информации разительно кон­трастирует с хрупкостью обычных символьных программ, где лишний пропуск или неправильно поставленная запятая способны остановить работу программы и даже самого компьютера. Кроме того, пластичность синаптических связей, лежащая в основе формирования ансамблей, по­зволяет дать физиологическое объяснение процессам обобщения (кате­горизации) отдельных стимульных ситуаций.

Недостатком описанного механизма самоорганизации нейронных связей является его чрезвычайно медленный, требующий сотен и тысяч повторений характер. В 1981 году немецко-американский нейрофизио­лог К. фон дер Мальсбург предположил, что для объяснения одноразо­вого обучения должны существовать быстрые синапсы, меняющие свои характеристики в ответ на однократное возникновение некоторой, обычно новой или значимой ситуации. Мальсбург назвал их «хэббов-скими синапсами». Такие синапсы действительно были обнаружены в последнее время и по предложению Нобелевского лауреата по биологии Фрэнсиса Крика иногда называются теперь «мальсбургскими». Мы под­робнее остановимся на обсуждении этих нейрофизиологических меха­низмов в последующих главах, посвященных сознанию и памяти (см. 4.4.3 и 5.3.2).

Примером более эффективного компьютерного алгоритма обучения в самой нейроинформатике служит предложенный канадским информа­тикой Джеффри Хинтоном и его коллегами метод обратного распрост­ранения ошибки ( backpropagation of error). В этом случае сети предъявля­ется некоторая конфигурация, а затем ответ на выходе сравнивается с идеальным, желаемым ответом. Результат подобного сравнения того, что должно быть (Sollwert), с тем, что есть (Istwert), вычисляется и пропуска­ется затем в обратном направлении: от выхода сети к ее входному слою, причем на каждом промежуточном этапе осуществляются некоторые

коррекции весовых коэффициентов связей элементов с целью последу­ющей минимизации рассогласования. Телеологизм этих процессов и не­обходимость эксплицитного надсмотра за обучающейся сетью порожда­ют, с одной стороны, множество смутных психологических аналогий, а с другой стороны, известный скептицизм в оценке «обратного распрос­транения» как подходящего средства моделирования когнитивных про­цессов. Дело в том, что «контролируемая минимизация рассогласова­ния» оставляет сильное впечатление произвольного подбора желаемого результата¹⁵ .

Ряд коннекционистских моделей использует обратные связи для повторного пропускания продуктов обработки через нейронную сеть. Это свойство, называемое рекуррентностью, позволяет обрабатывать конфигурации на входе в контексте предыдущих событий («прошлого опыта»). Два варианта рекуррентных сетей, использовавшихся для мо­делирования синтаксического анализа речи, показаны на рис. 2.11. Су­ществует практически открытое множество других вариантов коммута­ции элементов, а также возможность соединения коннекционистских моделей с традиционными символьными архитектурами в рамках гиб­ ридных моделей, включающих как символические, так и коннекцио-нистские компоненты. Так, в литературе интенсивно обсуждается воз­можность существования разных нейролингвистических механизмов для работы с регулярными и нерегулярными глаголами (Pinker, 2000). В случае регулярных глаголов, склоняемых по определенным фиксиро­ванным правилам, в памяти могла бы сохраняться лишь корневая мор­фема, по отношению к которой осуществляются традиционные сим­вольные трансформации (скажем, добавление «- ed » при переходе к прошедшему времени в английском языке). Работа с нерегулярными глаголами, напротив, требует заучивания индивидуальных паттернов (как в случае грамматических форм английского глагола «tobe»: am , are , is , was , were ). При моделировании такого, скорее механического, заучи­вания могли бы помочь нейронные сети (см. 7.1.3).

Коннекционизм не мог не вызвать острых научных дискуссий. Они возникли прежде всего с представителями символьного и модулярного подходов (Fodor& Pylyshin, 1988), для которых подобное применение идеи параллельности ведет слишком далеко, вплоть до отказа от основ­ных принципов переработки символьной информации, выделенных к началу 1980-х годов. В самом деле, в распределенных архитектурах не выполняются основные логические требования к символьной записи информации, а следовательно, к коннекционистским репрезентациям не применимы средства исчисления предикатов (см. 2.3.3). Поэтому,

¹⁵ Вне психологии — нейроинформатика, компьютерное зрение и роботика — широ­ко используются алгоритмы обучения нейронных сетей, не требующие внешнего над­смотра. Речь идет прежде всего о разновидности разработанных финским информатикой 138 Т. Кохоненом самоорганизующихся карт ( self - organizing maps ).

- контекстные нейроны ''

Рис. 2.11. Рекуррентные нейронные сети, применяющиеся для (А) моделирования пост­роения форм прошлого времени английских глаголов и (Б) предсказания грамматичес­кой категории следующего слова в предложении (по: Cooper, 1996).

кстати, сами коннекционисты говорят об изучении субсимвольных про­цессов. Для некоторых видных психологов и лингвистов (например, Levelt, 1990) попытки моделирования познания с помощью обучаю­щихся искусственных нейронных сетей представляют собой лишь слег­ка осовремененную редакцию упрощенных ассоцианистских взглядов. Интересно, что слабые и сильные стороны более традиционных символьных и относительно новых коннекционистских моделей разли­чаются между собой. Символьные программы относительно удобны при реализации эксплицитных правил и практически беспомощны в облас­ти интуитивных достижений, таких как разделение сцены .на фигуру и фон в процессах зрительного восприятия (см. 1.3.1 и 4.3.3). Искусствен­ные нейронные сети, напротив, впервые позволили легко смоделиро­вать эффекты перцептивной организации и, скажем, эффекты ассоциа­тивного обучения и запоминания, но они плохо, путем многочисленных повторных приближений справляются с выделением, казалось бы, со­всем простых правил. Это позволяет предположить, что наиболее веро­ятным будущим в области моделирования познавательных возможнос­тей человека и животных станет использование интегральных или гибридных архитектур, сочетающих достоинства символьного и субсим­вольного подходов (и, будем надеяться, свободных от их недостатков!).

Одним из самых первых примеров интегрального подхода, заполня­ющего брешь между субсимвольными и символьными репрезентациями,

139

являются работы ученика Румелхарта Пола Смоленского (Smolensky, 2005). Использовав математический аппарат тензорного исчисления, он доказал принципиальную возможность построения коннещионистско- символъных когнитивных архитектур ( ICS= Integrated Connectionist/ Symbolic), в которых свойства символьных преобразований реализуются

¹ на макроуровне описания, тогда как на микроуровне ментальные репре-

зентации описываются как массивно-параллельные процессы распрос­транения волн активации по нейронным сетям. Этот подход был приме­нен Смоленским и его коллегами в области теоретической лингвистики, где они, прежде всего, попытались объяснить разнообразные феномены маркированности — использование специальных лингвистических средств для выражения относительно нетипичных (или «менее гармо­ничных») в данном контексте языковых конструкций (см. 7.3.2 и 8.1.2). Несмотря на то, что их реализация осуществляется посредством нейро-сетевых механизмов, подобные «гармоничные грамматики» способны, по мнению Смоленского, полностью заменить генеративные граммати­ки при описании общих принципов функционирования языка. Процесс порождения речевых звуков (модель относится пока преимущественно к сфере фонологии речи — Prince & Smolensky, 1997) описывается при этом как оптимизация решения, удовлетворяющая нескольким гетеро­генным правилам, таким как запрет на возникновение последовательно­стей из большого числа согласных звуков (см. 7.1.1).

В столь динамичной области, как когнитивная наука, трудно предсказывать будущее развитие событий. В рамках работ по вычисли­ тельной нейронауке (нейроинтеллекту) и эволюционному моделированию в последнее время начинают рассматриваться более реалистичные, с биологической и биофизической точки зрения, альтернативы искусст­венным нейронным сетям (такие как самоорганизующиеся карты, кле­точные автоматы и, в отдаленной перспективе, квантовые компьюте­ры — см. Doyle, 2003; O'Reilly& Munakata, 2003). При увеличении объе­ма мозга в процессе эволюции исходный сетевой принцип «всё связано со всем» перестает выполняться, возникают элементы модулярной макроорганизации (Striedter, 2004). Кроме того, при моделировании познания до сих пор практически никак не учитывалась роль нейро- трансмиттеров, химических передатчиков сигналов между нейрона­ми и модуляторов их активности. Диффузное, не ограниченное одним лишь преодолением синапсов действие нейротрансмиттеров может, ле­жать в основе регуляции эмоциональных состояний и интеграции ней­ронов в сложные самоорганизующиеся системы. Последнее представ­ляется очень существенным — ведь целостный мозг демонстрирует не только способности решения тех или иных узкопознавательных задач, но и множество других биологически и социально необходимых функ­ций, в частности, связанных с эмоциями и мотивированным поведени­ем (см. 2.4.3 и 9.4.3).

140

2.4 Усиливающееся влияние нейронаук

2.4.1 Интерес к нейропсихологическим данным

Глобальная тенденция, ярко выступившая в течение последнего десяти­летия 20-го века, связана с ростом интереса к мозговым механизмам — реальной архитектуре познавательных процессов. Возникновение ког­нитивного подхода многие психологи восприняли первоначально как освобождение от (пусть часто лишь декларируемой) необходимости ин­тересоваться мозговым субстратом и возможными нейрофизиологичес­кими механизмами тех или иных познавательных процессов. Если упо­добить психику компьютерным программам, то очень важно, что одна и та же программа может быть запущена на разном «хардвере» — на раз­личных реализациях машины Тьюринга. Есть, следовательно, известная независимость программного обеспечения, или «софтвера», от машин­ного субстрата. Суть ранней компьютерной метафоры состояла в пред­положении о том, что психика относится к мозгу так же, как программа относится к машинному субстрату. Компьютерные программы в каче­стве психологической теории позволяют интерпретировать наблюдае­мые в исследованиях эффекты, «не дожидаясь — по словам Найссера — пока придет нейрофизиолог и все объяснит» (см. 2.3.2).

В 1982 году Дэвид Марр (Магг, 1982), изучавший сенсорные меха­низмы зрительного восприятия и координации движений, сформулиро­вал альтернативный методологический принцип, предполагающий од­новременный анализ как биологических, так и искусственных систем переработки информации на трех уровнях их описания:

1) общий функциональный анализ решаемых системой задач;

2) алгоритмическое описание выполняемых операций;

3) анализ воплощения этих алгоритмов на конкретном субстрате, или
«хардвере».

В последующие годы с появлением множества нестандартных ар­хитектур в коннекционизме и, в особенности, в связи со спекуляциями о мозговой локализации тех или иных «когнитивных модулей» есте­ственно стал возникать вопрос о том, как эти гипотетические механиз­мы реализованы на самом деле. Требование Марра к доведению анализа до уровня нейрофизиологического «воплощения» постепенно стало если не необходимым, то во всяком случае желательным элементом лю­бого претендующего на научную полноту когнитивного исследования.

Все это, наряду с наметившимися трудностями проверки формаль­ных моделей (см. 9.1.2), привело к настоящему всплеску интереса к ней­ропсихологическим данным о нарушениях и мозговых механизмах по­знавательных процессов. Изменился и сам характер когнитивных исследований, которые в значительной степени опираются сегодня на данные нейропсихологических и нейрофизиологических работ. Поэто­му общие очертания многих моделей познавательных процессов в нача-

Рис. 2.12. Новая метафора когнитивных исследований: А. Левое полушарие коры с обо­значением долей: (1) фронтальных, (2 теменных, (3) затылочных и (4) височных; Б. Про­дольный разрез мозга, позволяющий увидеть некоторые субкортикальные структуры, такие как таламус и средний мозг.

ле 21-го века напоминают рис. 2.12. Напротив, начиная с 1990-х годов ослабло влияние собственно компьютерной метафоры и машинных (или машиноподобных) моделей. В связи с этим развитием в психоло­гических работах стали использоваться анатомо-физиологические тер­мины, в частности, для обозначения локализации возможных мозговых механизмов: антериорные (передние), постериорные (задние), дорзаль-ные (расположенные в верхней части коры), вентральные (в нижней ее части), латеральные (на боковой поверхности), медианные (вблизи раз­деляющей кору на два полушария продольной борозды). Типичным ста­ло и упоминание долей коры головного мозга: фронтальных (лобных), темпоральных (височных), париетальных (теменных), окципитальных (затылочных), а также и более локальных их областей¹⁶ .

Традиционным нейропсихологическим подходом является выде­ление разнообразных синдромов — систематического сочетания от­дельных симптомов нарушения поведения и работы мозга. Значение синдромного анализа двояко. Во-первых, он позволяет относительно упорядочить материал клинических наблюдений, главным образом, поведенческих коррелятов локальных поражений мозга. Во-вторых, он дает возможность, хотя бы в самом первом приближении, опреде-

142

¹⁶ В этой книге при упоминании различных долей коры используются принятые в рус­скоязычной литературе термины с одним исключением — вместо термина «лобные доли» мы вынуждены чаще использовать международный термин «фронтальные доли». Это свя­зано с тем, что вслед за упоминанием общего региона сегодня часто приходится вводить дальнейшие уточнения локализации, такие как «префронтальные» или «фронтополяр-ные» структуры (см. 4.4.2). Соответствующих производных от прилагательного «лобные» не существует.

лить области мозга, ответственные за те или иные функциональные проявления — речь (синдромы афазии), память {амнезия), восприятие (агнозия), программирование и реализацию действий (апраксия) и т.д. Некоторые из числа наиболее известных синдромных нарушений при­ведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Наиболее известные синдромы клинической нейропсихологии

Несколько иная стратегия исследований связана с анализом от­ дельных случаев, когда в первую очередь подчеркивается индивидуаль­ная картина нарушения и личности пациента, а не то общее, что роднит данный случай с множеством аналогичных, как при описании обобщен­ных синдромов. Настоящим мастером анализа отдельных случаев был А.Р. Лурия. Этот жанр чрезвычайно распространен и в современной ког­нитивной науке, особенно в работах известного американского нейро-психолога Оливера Закса (например, Sacks, 1995). Наконец, третья стра­тегия исследований, называемая методом двойных диссоциаций, состоит в поиске таких пар отдельных случаев (или, если повезет, синдромов), которые представляют собой как бы зеркальную картину друг друга.

В связи с тем, что поиск двойных диссоциаций — это весьма распро­страненная стратегия в современных когнитивных исследованиях, оста­новимся на ней несколько подробнее. Этот прием предназначен для контроля правильности интерпретации отдельных случаев. Рассмотрим конкретную проблему. В последние годы описано несколько случаев па­циентов с интересной формой семантической агнозии. Эти пациенты способны узнавать и семантически классифицировать неодушевленные предметы, но испытывают сильные затруднения в узнавании живых су­ществ. Можно ли на основании этих данных сделать вывод о том, что семантическая память и ее мозговые механизмы разделены на две под­структуры по принципу живой—неживой? Очевидно, такой вывод был бы преждевременным, поскольку узнавание живых существ может быть просто более сложным процессом, превышающим ослабленные позна­вательные возможности пациентов с поражениями мозга. Поэтому если бы удалось найти двойную (парную) диссоциацию — один или более случаев сохранного узнавания живых существ и трудностей с узнавани­ем неодушевленных предметов, то о возможном расщеплении механиз­мов семантической памяти можно было бы говорить с большей степе­нью определенности (см. 6.1.3).

Первоначально в когнитивной психологии роль нейропсихологи-ческих данных была связана с обсуждением отдельных, особенно ярких клинических случаев. Однако вскоре стало ясно, что они могут играть важную роль и при проверке справедливости некоторых, подчас весьма общих психологических теорий. Так, Т. Шаллис и Э. Уоррингтон (Shallice& Warrington, 1970) описали пациента, у которого есть долговременная, но нарушена кратковременная память. Существование такого наруше­ния означает, что едва ли может быть правильной распространенная в когнитивной психологии трактовка запоминания, в которой информа­ция, чтобы попасть в блок долговременного хранения, обязательно долж­на пройти через блок кратковременной памяти (см. 5.2.1).

Аналогично и несколько ранее А. Р. Лурия (1968) описал знаменито­го мнемониста Ш., исследования памяти которого заставляют усомнить­ся в том, что способности к кратковременному запоминанию всегда ог-144

раничены «магическим числом» Миллера¹⁷ . На самом деле, между крат­ковременной и долговременной памятью Ш. не было большого различия (см. 5.1.1). Следует заметить, что описание личности и специфических возможностей (а также ограничений) памяти, восприятия и мышления Ш., конечно же, не было «клиническим случаем» в прямом смысле этого слова, однако по характеру анализа оно остается одним из лучших иссле­дований нейропсихологического типа ( case study , Einzelfallanalyse) в ми­ровой научной литературе.

С возникновением гипотезы модулярной организации познания (см. 2.3.2) в середине 1980-х годов нейропсихологическим данным как таковым начало уделяться повышенное внимание. Более того, многие модели познавательных процессов стали в явном виде строиться как нейрофизиологические модели, причем не только нормального, но и аномального функционирования мозга. Серьезной проблемой на этом пути оказался неэкспериментальный, корреляционный характер ней-ропсихологических данных. Всякое мозговое поражение — это своего рода уникальный «эксперимент природы». У клинического нейропси-холога нет возможности выполнить требования, необходимые для под­линного эксперимента: произвольно воспроизводить поражение или создать контрольную ситуацию, которая бы отличалась от исходной ис­ключительно фактом данного поражения. Поэтому в случае клиничес­ких данных всегда остается вероятность того, что наблюдаемая картина в какой-то степени обусловлена особенностями, сложившимися еще до возникновения патологических изменений.

Конечно, если бы было возможно временно «выключать» и затем «включать» без каких-либо последствий отдельные мозговые структу­ры или, быть может, даже «видеть» их функционирование по ходу нор­мального решения задач, то можно было бы надеяться на получение значительно более надежных и общих результатов, чем при анализе клинических данных. Такие методы действительно появились в тече­ние последних 10—15 лет, став особенно мощным стимулом нейропси-хологической и нейрофизиологической переориентации заметной час-

¹⁷ Об этом же могут говорить наблюдения канадского нейрохирурга У. Пенфидда, раз­
дражавшего во время операций на мозге различные участки коры бодрствующих пациен­
тов. Примерно в 40 случаях (из 520) электрической стимуляции нижних височных облас­
тей возникал своеобразный феномен, названный «вспышками пережитого». Они пред­
ставляли собой живые зрительные и слуховые образы, которые всегда переживались па­
циентом как воспоминания из его далекого прошлого, а не актуальные события. Ни в
одном из описанных случаев не наблюдалось обратного течения событий или пересече­
ний воспоминаний из различных периодов жизни пациента. Воспоминания прекраща­
лись с остановкой стимуляции, но иногда могли быть возобновлены с прерванного мо­
мента при повторном раздражении той же точки коры. При интерпретации этих данных
возникают трудности, связанные прежде всего с идентификаций сообщений как аутен­
тичных переживаний из прошлого пациента. Возможно поэтому наблюдения Пенфидда
уже около 50 лет остаются непроверенными другими авторами. 145

ти современной научной психологии и когнитивных исследований в це­лом. Речь идет о создании и начавшемся широком применении новых методов трехмерного картирования мозга и его функциональных состоя­ний { brain imaging ). Разработка этих методов была отмечена в 2003 году присуждением Нобелевской премии. Мозговое картирование использу­ется сегодня как в клинических, так и в чисто исследовательских целях, в частности, во все большем числе относительно традиционных психо­логических экспериментов, проводимых с обычными испытуемыми.

2.4.2 Новые методы и старые проблемы

Вплоть до самого последнего времени существовали две основные груп­пы методов изучения нейрофизиологических механизмов in vivo : анализ ЭЭГ и микроэлектродное отведение активности отдельных нейронных структур. Первая группа методов использует регистрацию интегральных электрических ритмов мозга, или электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Это делается с помощью внешних, наложенных на кожу головы испытуемых электродов и не требует при использовании соответствующих усилите­лей сигнала создания особых условий, выходящих за рамки обычного лабораторного окружения. Вместе с тем, как правило, картина регист­рируемых колебаний столь зашумлена, что по ней невозможно прямо судить о влиянии отдельных экспериментальных переменных, а лишь о глобальных стадиях изменения функциональных состояний, таких как бодрствование или сон. Поэтому в когнитивных исследованиях получи­ла распространение модификация, известная как метод регистрации вызванных потенциалов мозга ( ERPs — event - related potentials ).

В этом случае предъявление стимула многократно повторяется, а затем сегменты записи ЭЭГ, синхронизированные с моментом отдель­ных предъявлений, накладываются друг на друга и суммируются. Слу­чайные, разнонаправленные колебания компенсируют друг друга, и вы­рисовывается электрический ответ коры мозга на само стимульное событие. Этот ответ демонстрирует ряд характерных особенностей, на­пример, негативное отклонение потенциалов через 100—200 мс после предъявления (этот пик в картине вызванных потенциалов получил на­звание N1) и положительное отклонение примерно через 300 мс (РЗ). По расположению и амплитуде этих отклонений, несколько отличаю­щихся в случае разных областей коры и для разных модальностей сти­муляции (рис. 2.13), можно в определенной степени судить о времен­ной развертке процессов переработки информации. Данный метод позволил подойти к решению некоторых фундаментальных проблем когнитивной психологии. Так, сравнение вызванных потенциалов на акустические стимулы в условиях направленного внимания и при его отвлечении показало, что внимание усиливает компоненты вызванных 146 потенциалов уже через 40—60 мс после стимульного события (Woldorff

0,2 0,4 Секунды

Рис. 2.13. Типичная картина вызванных потенциалов мозга (А) и подготовка экспери­мента по регистрации электрической активности мозга в процессах социального взаи­модействия (Б).

et al., 1993). Очевидно, это важный аргумент в пользу гипотезы так на­зываемой ранней селекции в спорах сторонников различных моделей се­лективного внимания (см. 2.2.1 и 4.1.2).

Недостатком, ограничивающим применение ЭЭГ в ее различных вариантах, является низкое пространственное разрешение, а также то обстоятельство, что при этом методе регистрируются электрические из­менения на поверхности, а не в глубине мозга. Метод микроэлектрод­ ного отведения активности — второй классический метод нейрофизио­логического анализа — чрезвычайно точен, позволяет работать с отдельными нейронами или группами нейронов, которые расположены в любых, в том числе глубинных отделах мозга, но его применение тру­доемко и, по понятным причинам, ограничено почти исключительно экспериментами на животных. Несмотря на выдающиеся результаты, полученные, например, в исследованиях зрительной сенсорной обра­ботки (см. 3.3.2) и памяти (см. 5.3.2), значение этого метода непосред­ственно для когнитивных исследований относительно невелико.

Предпосылки для современных методов трехмерного картирова­ния работы мозга были созданы благодаря компьютерным программам, обеспечивающим реконструкцию объемной пространственной модели регистрируемых процессов. Наиболее известным из числа этих новых методов до сих пор является позитронно-эмиссионная томография {ПЭТ-сканирование). Неприятной особенностью этого метода является необходимость введения в кровь радиоактивного раствора. Когда в ходе решения задач та или иная область мозга становится активной, радиоак­тивное вещество поступает вместе с усилившимся кровотоком к соот-

147

ветствующим регионам. Для экспериментов выбираются относительно неустойчивые изотопы, и в этих регионах мозга усиливаются процессы радиоактивного распада. Выделяющиеся в результате положительно за­ряженные частицы — позитроны — практически сразу же аннигилиру­ют с электронами. При этом образуются два разлетающихся под углом 180° друг к другу фотона. Эти последние и регистрируются датчиками; расположенными вокруг головы испытуемого. Метод обеспечивает до­вольно высокое пространственное разрешение, порядка 3—4 мм. Одна­ко его временное разрешение мало — в лучшем случае оно составляет примерно одну минуту, что не позволяет отслеживать сколько-нибудь быстрые когнитивные процессы. Тем не менее с помощью ПЭТ-скани-рования были получены фундаментальные результаты, в особенности относящиеся к мозговой локализации различных систем памяти и даже личности (Craik et al., 1999).

Во многих отношениях значительно более совершенным методом картирования является ядерная магниторезонансная томография (МРТ). Этот метод делает возможной очень точную (до Iмм) и довольно быст­рую, по сравнению с ПЭТ, регистрацию. Кроме того, он неинвазивен, то есть не связан с нарушением целостности тканей организма, например, введением в кровь каких-либо субстанций. Его физической основой яв­ляется эффект излучения радиоволн определенной частоты отдельными атомами, находящимися в переменном магнитном поле, которое созда­ется расположенным вокруг испытуемого магнитом весом более 10 тонн. В экспериментальной психологии данный метод используется в вариан­те функциональной МРТ (фМРТ), когда определяется количество кисло­рода в крови (а именно в молекуле гемоглобина)¹⁸ . Этот показатель ин­тенсивности метаболических процессов коррелирует с активностью нейронов в соответствующих областях мозга. Недостатком фМРТ явля­ется все-таки слишком низкая временная разрешающая способность, позволяющая, в лучшем случае, различать события продолжительностью не менее одной секунды¹⁹ . Тем не менее это, несомненно, самая лучшая на сегодняшний день методика мозгового картирования. Насколько можно судить по стремительно накапливающимся данным, фМРТ часто подтверждает и значительно уточняет результаты ПЭТ-сканирования.

¹⁸ Модификация фМРТ — метод DTI ( Diffusion Tensor Imaging ), позволяющий от­
слеживать процессы миелинации аксонов, то есть изменения объема и распределения
белого вещества мозга (см 9.4.2), начинает широко использоваться в нейропсихоло­
гии развития.

¹⁹ В последнее время появились первые работы, направленные на использование фМРТ
для регистрации изменений магнитного поля, вызванных непосредственно нейронной
активностью. Временное разрешение увеличивается при этом на порядок. В сочетании с
параллельной регистрацией ЭЭГ можно надеяться получить в ближайшем будущем еще
более высокое разрешения — до 1 мс. В отдельных случаях делаются попытки совмеще­
ния фМРТ с регистрацией движений глаз испытуемого, что также обеспечивает лучший

148 тайминг событий.

Рис. 2.14. Визуализация данных фМРТ в задаче припоминания географических названий.

На рис. 2.14 показано зарегистрированное с помощью этого метода изменение активности различных участков коры испытуемого, пытаю­щегося вспомнить название столицы Южной Кореи. Особенно сильно выраженный участок активации в префронтальных областях левого по­лушария может интерпретироваться как типичное проявление интенции на воспроизведение информации из безличной семантической памяти (при попытках припоминания автобиографических сведений активация наблюдается в правых префронтальных структурах — см. 5.3.2). Одно­временная активация заднетеменных областей коры свидетельствует о том, что эта задача, по-видимому, решается при помощи фоновых коор­динации, связанных с мысленным просмотром пространственных реп­резентаций, или «когнитивных карт» (см. 6.3.1).

Как мы отмечали выше, магнитные поля могут использоваться не только для диагностики, но и для активного изменения динамики фи­зиологических процессов. Для этого применяются мощные магнитные воздействия, которые ведут к кратковременному нарушению работы определенных участков мозга. Сам этот метод получил название транс­черепной магнитной стимуляции, или Τ MC {transcranial magnetic stimulation , TMS ). Один из интереснейших результатов, полученных с помощью данного метода, явно противоречит предсказаниям и духу концепции модулярности Фодора (см. 2.3.2). Оказалось, что затылоч­ные (то есть с анатомической точки зрения зрительные) отделы коры слепых испытуемых постепенно меняют свою специализацию и прини­мают на себя часть функций по переработке тактильной информации. Они не только систематически активируются в случае тактильных за-

149

дач, но их временное «выключение» ведет к возникновению ошибок узнавания воспринимаемых на ощупь объектов, например, при чтении шрифта Брайля.

Одним из самых мощных методов современной когнитивной нейронауки является магнитоэнцефалография (МЭГ). В ней применя­ется регистрация магнитных полей, сопровождающих активность нейронов. Поскольку эти эффекты примерно в 100 млн. раз слабее фонового магнитного поля Земли, их регистрация чрезвычайно трудо­емка и требует использования специальных сверхпроводниковых де­текторов ( superconducting quantum interference devices— SQUIDs). Это са­мый быстрый из всех неинвазивных методов, конкурирующий даже с микроэлектродным отведением. МЭГ с успехом используется для уточ­нения функции отдельных регионов мозга, а также для описания вре­менной развертки активации. Так, с ее помощью было установлено, что зрительные поля V5, участвующие в переработке информации о движе­нии, включаются в работу через 20—30 мс после активации первичных зрительных полей VI (Andersenet al., 1997). К сожалению, МЭГ имеет слабое пространственное разрешение, поэтому обычно ее применяют в сочетании с фМРТ. Для проведения подобных исследований нужно участие междисциплинарного коллектива в составе физиков, психоло­гов, нейрофизиологов и медиков, владеющих навыками работы с доро­гостоящей физической аппаратурой, способных интерпретировать по­лучаемые данные и объяснять их друг другу²⁰ .

Стоимость необходимой технической инфраструктуры и уникальная квалификация сотрудников — не единственная проблема мозгового кар­тирования. Большинство этих методов основано на регистрации метабо­лических процессов, лишь сопутствующих собственно нейрофизиологи­ческой активности. Характер этой связи не всегда понятен в деталях. Далее, получаемая информация, давая трехмерную модель активирован­ных областей, обычно ничего не говорит о взаимоотношениях между этими областями в процессе решения задачи. В этом смысле известные преимущества имеет классический метод ЭЭГ, так как он дает возмож­ность определять корреляцию (когерентность) колебаний электрических потенциалов в различных областях поверхности коры и, таким образом, судить о типе взаимоотношений этих областей. Наконец, серьезные со­мнения начинает вызывать так называемая процедура вычитания, с кото­рой практически всегда связано использование мозгового картирования

²⁰ В настоящее время апробируется так называемая оптическая томография, при кото­рой применяется близкое к инфракрасной зоне спектра световое облучение { Near Infra - Red Spectroscopy , Ν 1RS). Хотя значительная часть фотонов поглощается при этом тканями кожи, черепа и мозга, некоторая часть выходит наружу, что позволяет судить о состоянии активации нейронных структур и степени кровенаполнения. По-видимому, речь идет о создании аналога фМРТ, но более дешевого и удобного в применении. Ведется работа и над простыми акустическими методами мозгового картирования, использующими для оп-150 ределения скорости кровотока эффект Допплера.

в экспериментальных исследованиях. При этом из картины активации мозга в экспериментальном условии вычитается картина активации в контрольном или некотором другом референтном условии.

Так, чтобы узнать, в чем состоит особенность нейрофизиологичес­ких механизмов семантической обработки материала по сравнению с перцептивной обработкой, из результирующего «образа активации» в задаче на семантическую категоризацию вычитается «образ активации» в задаче на анализ перцептивных признаков материала. При этом, есте­ственно, все области мозга, которые были примерно одинаково активи­рованы в обеих задачах, выпадают из рассмотрения. Но что если акти­вированные области — это не просто мозаика независимых друг от друга модулей и целое в работе мозга, как подчеркивали гештальтпсихологи, всегда «больше суммы своих частей»? Тогда процедура вычитания может не только не помочь, но даже осложнить интерпретацию полученных данных. В формальном отношении это старая проблема, которая впер­вые возникла в 19-м веке в связи с дискуссиями, развернувшимися в свя­зи с методом вычитания Дондерса (см. 1.2.1 и 2.2.3). Наметившееся реше­ние применительно к методикам трехмерного мозгового картирования заключается в использовании статистических процедур факторного ана­лиза, выявляющих информацию о взаимодействии (обычно в форме кор­реляций) процессов активации различных структур мозга.

Перед тем как перейти к рассмотрению нового поколения теоре­тических моделей когнитивной психологии, необходимо упомянуть еще одну группу методов, использование которых становится обяза­тельным атрибутом все большего числа исследований. Речь идет о ре­гистрации движений глаз, основанной на быстрой обработке видео­изображений. Хотя история анализа движений глаз насчитывает более 100 лет, значительная часть ранних работ была направлена на класси­фикацию типов движений глаз и на описание их биомеханических ха­рактеристик. Безусловно релевантными для психологии были лишь исследования чтения и зрительного поиска. Они позволили описать ха­рактерный узор очень быстрых саккадических движений и относительно неподвижных фиксаций, а также выявить то обстоятельство_г что глазо­двигательная активность обычно несколько опережает все формы отче­та (включая интроспекцию!) о выполняемой деятельности (см. 3.4.1).

В конце 1960-х годов широкую международную известность полу­чили работы отечественных исследователей, прежде всего биофизика А.Л. Ярбуса (1965). Он продемонстрировал выраженную зависимость траектории движений глаз при рассматривании сложных осмысленных изображений от стоящей перед субъектом задачи. Насколько всеобщим было восхищение результатами Ярбуса, настолько незначительным оказалось желание их повторить. Дело в том, что его методика была ос­нована на использовании резиновой присоски с укрепленным на ней зеркальцем (позднее радиоантенной). Присоска ставилась непосред­ственно на поверхность (склеру) глаза испытуемого, голова которого жестко фиксировалась в металлической рамке. Часто испытуемый еще 151

должен был в течение эксперимента держать прикушенной специаль­ную соединенную с рамкой и вылитую по форме его зубов пластиковую пластину. Такой эксперимент мог продолжаться не более нескольких минут, обработка же данных занимала недели и месяцы.

Ситуация стала быстро меняться в середине 1990-х годов, когда на­чалось гражданское использование технологии автоматического наведе­ния ракет по видеоизображениям цели и ее непосредственного окруже­ния. При регистрации движений глаз роль отслеживаемой «цели» выполняют зрачки, снимаемые в инфракрасном, остающемся невиди­мым для испытуемого свете быстрыми (с частотой смены кадра до 500 Гц) и очень маленькими (примерно 5 мм) телекамерами. Одновременно таким же образом регистрируются движения головы. Объединение ин­формации о положении головы и зрачков позволяет чрезвычайно быст­ро (с задержкой в несколько миллисекунд) определять абсолютное на­правление взора в окружающем пространстве. Эти новые методы могут быть совершенно бесконтактными (камеры устанавливаются только в окружении, например, монтируются над компьютерным монитором). Они также позволяют испытуемому одновременно с регистрацией в из­вестных пределах двигать головой, взаимодействовать с техническими устройствами и общаться с другими людьми (рис. 2.15).

Значение этих методов выходит за рамки исследований собствен­но зрительного восприятия, поскольку направление взора служит наи­более надежным и практически мгновенным индикатором положения фокуса внимания, а следовательно, и выполняемых действий (см. 4.1.1). Кроме того, продолжительность зрительных фиксаций и общее время пребывания взора в определенной области окружения позволяют су­дить о характере и уровне обработки информации (Vehchkovsky, 1999). Существенно, что данные о направлении взора и окуломоторных собы-

компьютер

152

Рис. 2.15. Бесконтактная методика регистрации движений глаз А — инфракрасное ос­вещение, выделяющее зрачки для компьютерной видеообработки и слежения, Б — воз­можное расположение аппаратуры (по Joos, Rotting & Vehchkovsky, 2003)

тиях, включающих саккады и моргания, обрабатываются за сотые доли секунды. Это дает возможность менять параметры ситуации прямо по ходу эксперимента, в зависимости от параметров движений глаз ( gaze - contingent experiments ). Более того, специальные процедуры, близкие коннекционистским моделям, делают возможным по узору саккад и фиксаций идентифицировать намерения человека, что необходимо для адаптивной поддержки операторов сложных технических систем (см. 2.1.2 и 7.4.3). Если мозговое картирование радикально изменило харак­тер работ в области нейропсихологии, регистрации движений глаз, судя по всему, предстоит революционизировать многие практические при­ложения когнитивных исследований.

2.4.3 Нейробиологические модели познания

В потоке новых данных, порожденных использованием методов трех­мерного картирования мозга, стало не всегда просто узнавать аналоги традиционных психологических понятий и те компоненты ранних когнитивных моделей, которые строились на базе традиционной ком­пьютерной метафоры. Даже если пытаться и далее описывать мозг как машину, занимающуюся вычислениями, ясно, что это машина совер­шенно другого рода, чем все известные нам на сегодняшний день ру­котворные технические устройства. Главное отличие состоит, несомнен­но, в эволюционном и онтогенетическом развитии, а также в обилии элементов — по некоторым данным общее число нейронов головного мозга превышает 100 миллиардов, число же их специализированных со­единений, синапсов, оказывается на два-три порядка больше (см. 9.4.2). Все это ведет к массивной параллельности нейрофизиологических про­цессов, сочетающейся, впрочем, с определенной анатомической дис­кретностью и функциональной специализацией мозговых структур.

Многие авторы пытались дать описание такой глобальной специа­
лизации. Одним из самых известных примеров служит схема А. Р. Лурия
(1975), в которой выделено три основных функциональных блока мозга.
Так называемый энергетический блок (стволовые отделы мозга, древняя
кора и медиобазальные отделы лобной коры) обеспечивает длительное
бодрствование и осуществление форм деятельности, требующих кон­
центрации внимания. Второй блок (задние височные и теменно-заты-
лочные отделы коры) обеспечивает получение, переработку и хранение
информации. Это гностический или познавательный блок. Наконец,
третий, исполнительный блок (лобные доли) необходим для программи­
рования, регуляции и контроля текущей деятельности. Взгляды Лурия
продолжают сегодня интенсивно развиваться в нейрокогнитивных мо­
делях внимания, которые выявляют также различные генетические и
биохимические основания для каждого из этих функциональных блоков
(см. 4.3.3).153

Надо сказать, что это была далеко не первая и не последняя трехуров­невая классификация. Самая первая из них была предложена Джоном Хьюлинг-Джексоном, выдающимся английским неврологом конца 19-го века. Опираясь на эволюционное учение Дарвина, он выделил лобные доли коры как высшую инстанцию поведенческого контроля у человека. Кроме того, проведенный им в ряде работ анализ расстройств речи (афа­зий) привел его к выводу, что в реализации речевых функций принимают участие не только традиционно рассматриваемые в этом контексте структуры левого полушария (уже хорошо известные к тому времени зоны Брока и Вернике — см. 7.1.1 ), но и механизмы правого полушария, а также субкортикальные центры. Он сформулировал идеи координации активности нескольких разноуровневых механизмов в процессе решения задач, близкие понятию «функциональная система». Эти работы послу­жили одним из оснований для предпринятой H.A. Бернштейном 50 лет спустя попытки теоретического синтеза накопленных к середине 20-го века поведенческих и нейропсихологических данных о механизмах регуляции движений (см. 1.4.2).

Практически одновременно с Лурия американский нейрофизиолог Пол Маклин (например. McLean, 1973) предложил несколько иную концепцию тройственной организации работы мозга. Наибольший ин­терес в ней представляет описание среднего уровня, включающего свя­занную с пространственной памятью и аффективным поведением лим- бическую кору — высшую инстанцию мозга у древних млекопитающих. Лимбическая система, в свою очередь, развивается из субкортикальных базалъных ганглиев, ответственных за контроль поведения у рептилий и птиц. По мнению Маклина, агрессивность территориального поведения отдельных людей, групп и целых государств — наследие этого периода филогенеза. Хотя человек интеллектуально и покинул царство биологи­ческих закономерностей, эмоционально он не в состоянии контролиро­вать свой, в его основе все еще «рептильный мозг» { reptilian brain )²¹ .

Все эти авторы — Хьюлинг-Джексон, Бернштейн, Лурия и Мак­лин, — по сути дела, решали одну и ту же общую задачу, которая назы­вается в геологии стратификацией, то есть выделением в общем мас­сиве породы отдельных слоев, или уровней, относящихся к различным предысторическим эпохам (Velichkovsky& Challis, 1999). Стратифика­ция выполняет в геологии чрезвычайно полезную роль, позволяя сразу переносить на найденный в некотором слое материал общие характери­стики соответствующей эпохи, например, кембрия или триасса. Если

²¹ Речь идет о довольно смелом, критикуемом многими авторами предположении. Оно частично подтверждается современными исследованиями эволюции мозга, свидетельству­ющими о том, что одна из ответственных за эмоциональные реакции млекопитающих (а тем самым, и человека — см. 9.4.3) структура, так называемая миндалина (амигдала), раз­вивается непосредственно из зачатков коры древних рептилий (Abolotz, Morales& Montiel, 154 2003).

бы нам удалось построить уровнево-эволюционную модель психофизи­ологических процессов, то она могла бы выполнять по отношению к ча­стным находкам и феноменам когнитивной науки аналогичную эврис­тическую функцию (см. 1.4.1 и 8.4.3).

Характеризуя актуальное состояние исследований, следует отметить их известную противоречивость, вызванную быстрой сменой характе­ра объяснительных моделей. Волна технических инноваций стреми­тельно меняет в последнее время сам облик когнитивной психологии как научной дисциплины в направлении комплексных когнитивных нейроисследований. Современные модели психологических процессов испытывают особенно сильное влияние «модулярной» нейропсихоло­гии. При этом из-за обилия данных и противоречивости теоретических взглядов зачастую оказывается забытой более общая эволюционная и функциональная перспектива исследований. Конец 20-го века, когда многие когнитивные психологи — порой довольно неожиданно для са­мих себя — стали нейропсихологами и психофизиологами, оказался временем выдающихся открытий (часть из них будет обсуждаться в последующих главах), но зачастую и псевдооткрытий, в традициях так называемой френологии — популярной в начале 19-го века салонной игры на ощупывание формы черепа с целью определения бугров и впа­дин, предположительно связанных со степенью развития патриотизма, памяти или, например, литературных способностей.

Так, несколько лет назад одновременно в Северной Америке и Ев­ропе появились сообщения двух видных авторов об открытии с помо­щью ПЭТ-сканирования «центра мышления» — любое умственное уси­лие действительно вызывало активацию этой узколокализованной области в основании фронтальных долей. При последующем анализе этот «центр» оказался, однако, всего лишь крупным узлом питающих передние отделы коры мозга кровеносных сосудов. По сегодняшний день в профессиональной литературе обсуждается другое недавнее пред­положение (Tulving, 1998), согласно которому кодирование информации о различных событиях собственной биографии при запоминании (так называемая эпизодическая память — см. 5.3.2) преимущественно осуще­ствляется фронтальными отделами левого полушария, а ее извлечение при припоминании — префронтальными структурами правого. Трудно прежде всего представить эволюционные основания для подобной спе­циализации полушарий, ведь запоминание и припоминание обычно представляют собой моменты единого мнестического действия. Не слу­чайно это предположение оказалось скорректированным в ходе психо­логических и нейропсихологических исследований памяти (см. 5.3.3).

Одновременно накапливаются новые данные о множественности механизмов и чрезвычайно широких взаимосвязях таких глобальных когнитивных функций, как, например, речь и память. В частности, в случае речи (как это предполагал уже Хьюлинг-Джексон) было установ­лено, что мозговая локализация основных механизмов не ограничена только левым полушарием коры, но включает также структуры правого

155

полушария и различные субкортикальные механизмы (см. 7.3.3). В ре­зультате подобного обилия взаимосвязей изучаемых структур наиболее успешными практически во всех областях когнитивных исследований сегодня оказываются нейросетевые, или коннекционистские модели.

В связи с распространением моделей, основанных на использова­нии искусственных нейронных сетей, следует заметить, что реальные мозговые механизмы, по-видимому, демонстрируют несколько различ­ных принципов эволюционной организации (Striedter, 2004). Наряду с формами организации, напоминающими относительно автономные «модули» («ядра» или «центры» — они находятся, главным образом, в субкортикальных структурах), значительная часть коры, ее так называе­мые ассоциативные отделы, демонстрирует более распределенный, се­тевой тип организации, когда каждая группа нейронов связана со всеми остальными. Это различение, впрочем, не является очень строгим. Се­тевой тип организации демонстрирует и так называемая восходящая ре­тикулярная активирующая система { Ascending Reticular Activating System , ARAS), локализованная в глубоких субкортикальных структурах ствола, а также среднего и промежуточного мозга. Ее функция состоит в широ­кой активации коры, без чего состояния бодрствования и внимания оказываются невозможны (см. 4.4.1)²² . Модулярные и коннекционист­ские подходы в когнитивных исследованиях опираются на данные о по­добной горизонтальной организации самого мозгового субстрата.

Помимо и сверх того, мозговые структуры сохраняют следы их эво­люционного происхождения, которые обуславливают моменты иерар­хических отношений между ними. Разумеется, эти иерархические, межуровневые отношения выражены не так явно, как в случае структу­ры бюрократических учреждений (типа какого-нибудь министерства или крупного университета). Часто они оставляют впечатление скорее градуальных переходов (Гольдберг, 2004). Существуют три основных гра­диента эволюционного развития мозга. Первый и наиболее ранний из них связан с переходом от древнейших, субкортикальных к кортикальным структурам (Grillner et al., 2005). Внутри коры больших полушарий, ко­торая, кстати говоря, имеется в развитом виде только у млекопитающих (Aboitiz, Morales & Montiel, 2003), возник второй выраженный градиент развития — от задних к более новым, передним (лобным, или фронталь­ным) структурам. Данные эволюционные изменения продолжались вплоть до начала антропогенеза (6—7 млн. лет назад), который иногда даже называют в литературе «эпохой лобных долей» (рис. 2.16). На этой последней фазе эволюции внутри самих передних отделов коры наме­тился еще один градиент роста, сопровождающийся ускоренным разви-

²² В последние десятилетия было, впрочем, обнаружено, что в действительности эта система состоит из нескольких параллельных подсистем со своими начальными структу­рами в субкортикальных областях и конечными в коре Более того, отдельные подсисте-156 мы имеют различную биохимическую основу (см в особенности 9 4 3)

Рис. 2.16. Коэффициенты относительного роста участков коры в антропогенезе, демонст­рирующие ускоренное развитие ассоциативных, в особенности фронтальных областей

тием фронтополярных областей правого полушария и теменно-височ-но-затылочных областей левого полушария²³ .

²³ Мы никак не затрагиваем здесь проблему ко-эволюции, параллельно разворачиваю­щейся на многих уровнях организации мозга (Deacon, 1996) Иными словами, изменения могут происходить не только в порядке развития высших эволюционных механизмов, но и в ходе модификации низкоуровневых структур Примером служит мозжечок, или цере-бемум, включающий в развитом виде структуры палео-, архе- и неоцеребеллума Актива­ция мозжечка наблюдается как в случае сравнительно простых сенсомоторных тестов на сохранение равновесия или выполнение точностных движений, так и при решении раз­нообразных когнитивных и коммуникативных задач (Casey, 2005) Общим для всех этих задач является точное пространственно-временное согласование некоторого множества операций (см 7 3 3)

157

Насколько можно судить по имеющимся данным, существование подобных градиентов эволюционного развития мозга не проходит бес­следно для взаимоотношения соответствующих познавательных процес­сов, задавая, так сказать, «вертикальное измерение» их организации, ис­ключительно важное с точки зрения упомянутой выше общей задачи стратификации (см. 3.4.2, 5.3.3 и 8.4.3). В самом деле, примерно такая же динамика изменения неирональнои пластичности различных участков коры наблюдается и в раннем онтогенезе (см. 9.4.2). При этом сначала формируются субкортикальные структуры, затем сенсорные и моторные зоны коры и, с временным сдвигом, ассоциативные области ее теменных и височных долей, после чего постепенно, в течение значительной части жизни формируются структуры филогенетически наиболее новых лоб­ных долей (Huttenlocher, 2002; Thatcher, 1992). Наконец, близкая после­довательность вовлечения уровневых механизмов мозга имеет место и при актуальном развертывании — микрогенезе — познавательных про­цессов, таких как предметное восприятие или понимание речи.

Многие из полученных в последние годы конкретных результатов нейрофизиологического и нейропсихологического анализа будут обсуж­даться в последующих главах, посвященных отдельным областям когни­тивных исследований. Вместе с тем, чтение данной книги ни в коей мере не может заменить углубленного изучения данных и методов современ­ной когнитивной нейронауки. Мы попытались лишь указать возможные точки соприкосновения, сознательно сделав акцент на анализе относи­тельно молярных психологических феноменов, их механизмов и функ­циональной роли в деятельности. Преимущественное внимание к мо­лярным механизмам объясняется двумя обстоятельствами. Во-первых, детальное и одновременно целостное описание различных познаватель­ных процессов сегодня все еще едва ли возможно. Во-вторых, накапли­вается все больше данных о чрезвычайной пластичности мозга (см. 9.4.2). Поэтому сколько-нибудь общие, инвариантные закономерности могут быть выявлены только при рассмотрении более или менее глобаль­ных механизмов. Можно надеяться, что отдельные открытия будут впи­сываться в намечающуюся глобальную картину и уточнять ее.

Одним из таких выдающихся открытий стало недавнее описание группой итальянских нейрофизиологов во главе с Джиакомо Риццолат-ти в нижней (вентральной) части премоторной коры и в теменных обла­стях коры обезьян так называемых зеркальных нейронов ( mirror neurons — см., например, Rizzolatti, 2004). Эти нейроны активируются при выпол­нении сложных, осмысленных движений, типа доставания пищи или разгрызания ореха. Их нельзя считать просто моторными или «команд­ными» нейронами, так как они активируются уже при одном виде вы­полнения тех же самых целенаправленных движений, или действий, дру­гими обезьянами или экспериментатором. Функция этих нейронов может состоять прежде всего в обеспечении имитации действий других 158 особей. Такая имитация, несомненно, играет важную роль в социаль-

ной жизни и научении приматов, являясь одной из основ характерной для психологии человека интерсубъектности (см. 9.4.1). Уже Кёлер (КоеЫег, 1921) описал внезапно охватывавшие наблюдавшуюся им ко­лонию шимпанзе кратковременные «моды» на украшение себя яркими полосками ткани или на новый способ добывания термитов. Прелесть кёлеровских описаний, несомненно, состоит именно в том, что в таком «обезьянничании» мы сразу и легко узнаем самих себя.

В связи с данными о локализации зеркальных нейронов в нижних премоторных областях, следует также отметить два дополнительных об­стоятельства. Во-первых, эти области граничат с нижними структурами префронтальной коры, которые участвуют у человека в эмоциональной саморегуляции и контроле социального поведения (см. 4.4.2 и 9.4.3). Во-вторых, они отчасти совпадают с областями, гомологичными так назы­ваемой зоне Брока, которая ответственна у человека за экспрессивное речевое поведение и грамматику речи (см. 7.1.1 и 7.3.3). Речь является функцией, которая наиболее сильно зависит от социальной имитации, а также от ситуативной настройки процессов понимания на параметры речи и мимики партнера (см. 7.1.3). С помощью фМРТ функции зер­кальных нейронов начинают исследоваться и у человека. Фундаменталь­ное значение этих данных для когнитивной науки состоит в том, что они объясняют механизмы развития речи и языка в филогенетической пер­спективе, демонстрируя их связь не столько с ранними вокализациями (у других приматов эти вокализации связаны с базальными ганглиями и структурами древней, лимбической коры), сколько с жестикуляцией и кооперативными, осуществляемыми совместно с другими особями дей­ствиями. Конечно, эта перспектива весьма сильно отличается от сугубо формального анализа языка в работах Хомского и его последователей.

Целый каскад аналогичных открытий подтверждает более ранние теоретические представления отечественных физиологов и нейропсихо-логов о социальной основе высших мозговых процессов (см. 4.1.1 и 7.1.2). Среди пионеров исследования социального мозга следует, наряду с А.Р. Лурия, отметить выдающегося физиолога и философа Алексея Алек­сеевича Ухтомского (1889—1942), который ввел понятие «доминанта на другого человека». Некоторые новые результаты исследования этого со­циального по сути дела комплекса поведенческих, психологических и физиологических реакций будет рассмотрена нами в последней главе книги (см. 9.4.2). Работу ведущих исследовательских коллективов, таким образом, начинает определять романтическая задача создания культур­но-исторической нейропсихологии развития.

В то же время понятно, что эта общая задача не может быть реше­на без анализа моторики, сложных форм социального взаимодействия, а также эмоционально-аффективной жизни. При этом все чаще выяв­ляется недостаточность распространенной в когнитивной науке мето­дологии анализа локальных (модулярных) механизмов обработки. На первый план выдвигается бернштейновское понятие «координация» 159

(Velichkovsky, 2005). Кроме того, при всем внимании, уделяемом в пос­ледние годы трехмерному картированию мозга, для когнитивной науки до сих пор во многом неизведанным континентом остаются функции нейротрансмиттеров²⁴ . В современной нейрокогнитивной литературе в особенности обсуждается роль селективной гибели рецепторов, чув­ствительных к нейромедиатору ацетилхолину, в нарушениях внимания и в возникновении болезни Алъцгеймера (см. 4.3.3 и 5.4.3), а также влия­ние выделяемого при положительных эмоциях дофамина на функции самоконтроля и особенности процессов принятия решений (см. 9.4.3). Нарушение баланса дофаминэргической и глутаматэргической систем, возможно, лежит в основе патогенеза такого заболевания, как шизо­ френия. Исследования физиологических механизмов действия дофами­на были удостоены в 2002 году Нобелевской премии.

Для понимания действия нейротрансмиттеров необходимы более молекулярные подходы, развиваемые в так называемой «мокрой» фи­зиологии, биохимии и молекулярной генетике. В связи с недавней рас­шифровкой генома человека, в частности, стали быстро развиваться ра­боты по когнитивной геномике (см. 4.3.3 и 9.4.2). Так, ген АРОЕ (от Apolipoproteine), участвующий в работе холинэргической системы, ока­зывает широкое влияние на формирование памяти и пространственно­го внимания. Близкую роль играют некоторые генетические маркеры иммунной системы человека (Nilsson, 2005). Функции имеющей авто­биографический оттенок эпизодической памяти более специфично свя­заны с генами DRD4 и СОМТ, регулирующими дофаминэргические про­цессы. Эти же гены, вместе с рядом других, оказывают существенное влияние на формирование высших форм внимательного контроля по­ведения и познания (Posner, 2004). Работы по когнитивной геномике ставят на более прочную основу анализ психогенетических вопросов развития интеллекта (см. 9.4.2). В этих относительно новых для психо­логии областях можно искать дополнительные объяснения особенностей аффективно-эмоциональных состояний, стресса или утомления, меха­низмов возникновения психосоматических и психиатрических наруше­ний, а также многих, в том числе уровневых аспектов развития, функци­онирования и распада когнитивных процессов.

Все перечисленные в этом разделе книги области исследования развиваются столь быстро, что очень трудно делать прогнозы о том, как они будут выглядеть через 15—20 лет. Единственное предсказание, кото­рое можно с уверенностью сделать сегодня, состоит в том, что как бы ни

160

²⁴ К нейротрансмитгерам относятся аминокислоты (прежде всего, главные возбужда­ющие и тормозные медиаторы связей нейронов головного мозга — глутамат и, соответ­ственно, гамма-аминомасляная кислота, ГАМК), моноамины (дофамин, серотонин, ад­реналин, норадреналин/норэпинефрин), нейропептиды, а также некоторые быстрора­створимые газы и ацетилхолин. По способу их действия нейротрансмиттеры разделяют­ся на два класса — нейромедиапгоры и нейромодуляторы

изменились основные исследовательские подходы в будущем, в истории когнитивной нейронауки останутся имена таких авторов, как Дж. Хью-линг-Джексон, П.К. Анохин, H.A. Бернштейн, А.Р. Лурия, П. Маклин, A.A. Ухтомский и Д. Хэбб, задолго до появления современных методов картирования работы мозга попытавшихся на основе общих эволюци­онных соображений, продуманного экспериментального анализа и изу­чения отдельных клинических случаев восстановить картину развития функциональных механизмов познания и регуляции поведения.

161

3

СЕНСОРНО- ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ

г

Структура главы:

3.1Пространство и время восприятия

3.1.1 Зрительная пространственная локализация

3.1.2 Восприятие движения и времени

3.1.3 Перцептивные взаимодействия и маскировка

3.2Взлет и падение «иконы»

3.2.1 Иконическая память

3.2.2 Эхоическая память

3.2.3 Микрогенез как альтернатива

3.3Распознавание конфигураций

3.3.1 Традиционные психологические подходы

3.3.2 Влияние нейронаук и информатики

3.3.3 Роль предметности и семантический контекст

3.4. Восприятие и действие

3.4.1 Сенсомоторные основы восприятия
(и наоборот)

3.4.2 Уровни восприятия

3.4.3 Развитие и специализация восприятия

164

Изучение восприятия началось с описания перцептивных иллюзий и яв­лений константности, то есть относительной независимости восприни­маемых параметров объектов — положения, ориентации, размера, цве­та и т.д. — от физических условий стимуляции. Это позволило в 19-м веке выделить данную область как отличную от сферы интересов опти­ки и акустики. Гештальтпсихологи Вертхаймер, Кёлер и Коффка описа­ли затем эффекты перцептивной организации, подчеркнув, что воспри­ятие имеет собственные закономерности и не сводится к памяти и мышлению. К началу когнитивной эпохи в области восприятия сосуще­ствовало два основных подхода. Для первого — непрямого или конструк­ тивистского — исходной осталась задача интерпретации ощущений. По­скольку ощущения как проксимальные отображения объектов явно аконстантны, исследователи вынуждены были постулировать процессы их внутренней коррекции с помощью памяти или мышления, напри­мер, гельмгольцевских «бессознательных умозаключений». Точку зре­ния прямого восприятия сформулировал в середине 20-го века ученик Коффки Джеймс Джером Гибсон. Он описывал восприятие как процесс сбора информации о дистальных объектах, осуществляемый с помощью локомоций и предметных действий. Получаемая при этом Информация адекватна объектам и не требует коррекции.

Первые модели переработки информации человеком в когнитив­ной психологии имели конструктивистский характер. Их неизменным компонентом были блоки «иконической» и «эхоической» памяти, со­держание которых выполняло роль зрительных и слуховых ощущений. Не случайно один из авторов, много сделавший для объяснения вос­приятия, писал в эти годы: «Безусловно, Гельмгольц почувствовал бы себя на знакомой почве, посети он нас после 80-летнего отсутствия» (Epstein, 1977, IX). Когнитивное сообщество вначале игнорировало последователей Гибсона с их лозунгом «Не спрашивай, что внутри тво­ей головы, а спрашивай, внутри чего твоя голова». Затем ситуация из­менилась. Для решения практических задач пришлось перейти к изуче­нию восприятия в естественной среде и в условиях подвижности наблюдателя. Эта среда стала интенсивно изучаться и моделироваться, в результате чего возникла технология виртуальной реальности. Были выявлены группы нейрофизиологических механизмов, в различной сте­пени зависящие от ситуации и от наших представлений о ней. Склады­вается впечатление, что сторонники альтернативных подходов пыта­лись описать процессы, разворачивающиеся на разных эволюционных уровнях восприятия.

3.1 Пространство и время восприятия

3.1.1 Зрительная пространственная локализация

Среди других перцептивных процессов восприятие пространства выде­ляется множественностью (избыточностью) своих операций, а также тем, что оно специально настроено на функционирование в нормаль­ных условиях жизнедеятельности: стабильности большинства предме­тов, независимости их размеров от расстояния до наблюдателя, продол­жения существования предмета, частично или полностью вышедшего из поля зрения, и т.д. Легкость, с которой воспринимаемые простран­ственные отношения определяются искусственными, но экологически правдоподобными стимульными ситуациями, неоднократно давала по­вод для сравнения механизмов восприятия пространства с изученными этологами врожденными механизмами, запускающими видоспецифи-ческие формы поведения. С этой точки зрения, восприятие простран­ства могло бы служить примером модулярной системы (Fodor, 1983), если бы не его высокая пластичность и интермодальность, которые явно противоречат некоторым из критериев модулярности (см. 2.3.2 и 3.4.3).

Наиболее известным примером восприятия пространства является бинокулярное восприятие глубины. Джордж Беркли, а затем Герман Гельмгольц дали классическое объяснение этому процессу, основанное на допущении возможности субъективного отображения и интерпрета­ции проксимальной стимуляции. Согласно этой конструктивистской трактовке, восприятие глубины начинается с того, что мы отмечаем различия — диспаратностъ — монокулярных ретинальных изображе­ний, обусловленные несовпадением положений левого и правого глаза в пространстве. Затем на основании этих видимых различий, положе­ний отображений на сетчатке и знаемого расстояния между глазами вы­числяется (этап «бессознательных умозаключений») относительная уда­ленность различных участков сцены.

Важным вкладом в психологию восприятия стали работы америка­но-венгерского исследователя Белы Юлеза (например, Julesz, 1995), доказавшего возможность бинокулярного восприятия глубины в ситу­ации, когда это классическое объяснение не работает¹ . Идея его мето­дики возникла из практики аэрофотосъемки и стереоскопического ана­лиза участков земной поверхности, используемых для определения рельефа местности и при поиске замаскированных объектов. На рис. 3.1 показан пример созданных Юлезом случайно-точечных стереограмм. Для создания стереограмм использовалась матрица размером 100x100, ячей­ки которой случайно заполнялись с вероятностью 50%. Обе стереограм-мы идентичны за исключением небольшого центрального участка квад-

¹ Самые первые демонстрации этого рода были проведены советским исследователем
восприятия Б.Н. Компанейским еще в конце 1930-х годов.165

Рис. З.1. Пример случайно-точечных стереограмм из работ Юлеза и схематическое по­яснение способа их построения.

ратной формы, который несколько смещен в сторону в одной из них. Из-за бесконтурности изображений и совпадения статистических характе­ристик текстур увидеть этот диспаратный участок при обычном рассмат­ривании стереограмм практически невозможно. Однако если они предъявляются с помощью стереоскопа, независимо левому и правому глазу, мы сразу видим участок квадратной формы, выступающий из ок­ружающего фона² . Если поменять правое и левое изображения, то, в со­ответствии с заменой знака диспаратности, объект воспринимается как находящийся за поверхностью фона, дальше от наблюдателя. Восприя­тие глубины, следовательно, оказывается возможным, несмотря на от­сутствие объектов или контуров, которые можно было бы увидеть в мо­нокулярных полях зрения.

С традиционной, конструктивистской точки зрения, восприятие объектов или, по крайней мере, контуров в монокулярных полях зре­ния является предпосылкой бинокулярного восприятия пространства. В случайно-точечных стереограммах порядок событий оказывается прямо противоположным — пространственная локализация служит

166

² Здесь, правда, возможны индивидуальные различия. Примерно у 7% людей наблю­даются те или иные врожденные дефекты стереопсиса, причем, как и в случае нарушений цветовосприятия, они затрагивают в основном мужскую часть населения.

предпосылкой идентификации объектов. Кроме того, восприятие глуби­ны в подобных стереограммах требует значительно менее выраженных перепадов яркости (меньшего контраста), чем восприятие формы. По­этому типичными оказываются ситуации, при которых пространствен­ная удаленность объекта оценивается правильно, но его форма еще не может быть определена: он воспринимается как аморфное «нечто».

Каждая поверхность в зависимости от ее материала отражает спе­цифический рисунок распределения света. Поэтому для зрительного выделения объекта в пространстве необходимо наличие зернистости — текстуры — в видимом окружении. Если внутри некоторой области нет обладающих определенной зернистостью рельефов яркости, то она вос­принимается как пустое отверстие, не мешающее проникновению за его границы³ . Значение текстур для восприятия в особенности подчеркивал в своих работах Джеймс Дж. Гибсон. Результаты Юлеза показывают, что восприятие пространственного положения основано не на интерпрета­ции ощущений, а на автоматических процессах параллельной обработ­ки (кросскорреляции) текстур.

Как можно описать подобные процессы? Для чисто формального описания можно воспользоваться, например, подходом американского психофизика У. Юттала (Uttal, 1975), который разработал автокорреля­ционную модель обнаружения присутствия точечных конфигураций на фоне динамического шума. Автокорреляционная функция определяет­ся степенью перекрытия копии текстуры с исходным ее вариантом при сдвигах копии относительно вертикальной и горизонтальной осей. При высокой степени перекрытия, вызванной регулярностью конфигурации, на графике автокорреляции появляются пики. Успешность обнаружения конфигураций, согласно данным У. Юттала, хорошо описывается следу­ющим показателем:

F = [ii(AxA)/d_j ]n(И),

1=1 j=l

где A_t — амплитуда 1-го пика, А — амплитуда у-го пика, d — евклидово расстояние между двумя пиками, а и — общее число пиков. Для описа­ния процессов параллельной обработки случайно-точечных стереограмм юлезовского типа автокорреляционный процесс может быть заменен

³ Речь идет в основном о перепадах яркости, а не цвета. Ученица Коффки Сузанна
Либманн (см. Konica, 1935) обнаружила следующий эффект. Если яркость двух примыка­
ющих друг к другу поверхностей выравнивается, так что они начинают отличаться между
собой только цветом (спектральным составом отраженного света), то граница этих по­
верхностей неожиданно теряет стабильность и определенность формы. Исследования с
применением равнояркостных стимулов выявили ряд разновидностей данного эффекта:
уплощение пространственных рельефов, замедление и даже исчезновение впечатления
движения объектов и т.д. (Livingstone & Hubel, 1987). Причина этих феноменов состоит в
том, что восприятие цвета — относительно поздний продукт перцептивной обработки
(частично связанный с зоной V4 зрительной коры). Пространственная локализация по­
верхностей, основанная на выделении текстур и перепадов яркости, является скорее ус­
ловием, чем следствием такого восприятия (см. 3.1.3). 167

точно такой же кросскорреляцией текстур в левом и правом монокуляр­ных полях зрения при их взаимных сдвигах относительно горизонталь­ной оси. Результатом будет обнаружение и определение степени сдвига повторяющегося диспаратного участка.

Для оценки нейрофизиологической реальности таких процессов сле­дует упомянуть еще одну важную линию исследований. В 1970-е годы, в исследованиях восприятия получили распространение теории, основан­ные на предположении, что зрительная система проводит Фурье-анализ ретинального изображения, то есть выделяет в его составе синусоидаль­ные компоненты разной пространственной частоты и амплитуды. Фу­рье-анализ изображений основан на использовании теоремы, доказан­ной в 1822 году французским математиком и физиком Жаном Батистом Фурье. Согласно этой теореме, любая аналитическая функция может быть приблизительно описана как сумма некоторого числа синусоидаль­ных компонентов, отличающихся частотой, амплитудой (контрастом) и фазой. В случае двумерных распределений яркости (к ним может быть отнесено ретинальное изображение) к этим трем параметрам добавляет­ся ориентация соответствующих синусоидальных решеток. Эти идеи, как и представления о корреляционном анализе частот, первоначально воз­никли в области анализа механизмов слухового восприятия. Несмотря на ряд трудностей (например, таких, как проблема сохранения инфор­мации о фазе), в рамках этих моделей удается описать процессы детек­ции акустических и зрительных стимулов типа синусоидальных и про­изводных от них решеток. Наличие в зрительной системе нейронов, селективно чувствительных к различным пространственным частотам изображения, подтверждается большим числом данных (Brace, Green & Georgeson, 2003).

Эти данные свидетельствуют о том, что кросскорреляционная обра­ботка текстур, лежащая в основе бинокулярного восприятия глубины, по-видимому, осуществляется только в перекрывающихся по простран­ственной частоте участках спектра. Иными словами, используя для об­ластей фигуры и фона каждой из предъявляемых одновременно стерео-грамм текстуры различной степени зернистости (то есть материал с разной пространственной частотой), можно создать ситуацию, обратную опытам Юлеза — диспаратные объекты сами по себе будут отчетливо видны в каждой из отдельно взятых стереограмм, но при их предъявле­нии независимо левому и правому глазу впечатление глубины будет пол­ностью отсутствовать. Следовательно, постулируемая классическим, конструктивистским подходом возможность феноменального восприя­тия объектов или, по крайней мере, контуров в монокулярных полях зрения не является ни необходимым, ни достаточным условием биноку­лярного восприятия глубины.

Стереопсис (или бинокулярный параллакс) — лишь один из множе­ства механизмов перцептивной оценки глубины и удаленности. Среди них есть и другие, столь же базовые механизмы, как бинокулярный па­раллакс, причем они явно присутствуют и у многих животных, не облада­ющих бинокулярным зрением из-за отсутствия фронтального расположе-168 ния глаз. К таким механизмам относится детекция параллакса движения

Рис. 3.2. Два примера градиентов величины и плотности: А. Уходящая вдаль поверхность; Б. Поверхность, глобальное расстояние от участков которой до наблюдателя не меняется.

(различия угловой скорости объектов в зависимости от их удаленности при движениях самого наблюдателя), перекрытия объектов (при этом фактически используется факт продолжения существования предметов, частично вышедших из поля зрения), воздушной перспективы (низкий контраст и голубоватая окраска далеких объектов), распределения света и тени (здесь для оценки знака рельефа поверхностей используется ин­формация об актуальном или типичном положении источника света), а также градиентов величины и плотности элементов текстуры (см. рис. 3.2). Наконец, к этой же группе базовых биопсихологических механизмов, по-видимому, относятся аккомодация и вергентные движения глаз (см. 3.4.1). Учет вергентных движений существенен для калибровки оценок удален­ности, так как в зависимости от степени конвергенции одной и той же диспаратности будут соответствовать различные значения глубины (это последнее утверждение время от времени ставится под сомнение — см. Logvinenko, Epelboim & Steinman, 2001).

Перечисленные выше механизмы восприятия глубины и удаленно­сти имеют различное значение внутри разных «срезов» эгоцентрическо­го окружения наблюдателя. В одной из классификаций (Cutting, 2003) предлагается рассматривать три вложенные друг в друга и довольно при­близительно очерченные сферы: персональное пространство (personal space), пространство действия {action space) и воспринимаемое про­странство {vista space). Механизмы перцептивной обработки конверген­ции и аккомодации работают практически только внутри персонального

169

пространства (1—2 м), тогда как признаки перекрытия, гибсонианских фадиентов и воздушной перспективы эффективны во всем диапазоне еще воспринимаемого человеком окружения, то есть при идеальных условиях наблюдения (подходящий угол и интенсивность солнечного освещения, соответствующие по размерам объекты и чистый горный воздух) пример­но до десяти километров и, если очень повезет, даже несколько больше.

Наряду со всеми этими механизмами имеются признаки глубины и, соответственно, процессы их перцептивной детекции и обработки, но­сящие выраженный культурно-исторический характер. Все они, без ка­кого-либо исключения, используются для решения задачи передачи и интерпретации глубины в двумерных изображениях. Следует отметить, что различные культурные традиции интерпретации глубины опирают­ся на отдельные аспекты более базовых нейрофизиологических механиз­мов. Эта ситуация в известной степени аналогична соотношению про­цессов цветонаименования и физиологических механизмов восприятия цвета, где историческое развитие соответствующей области лексикона постепенно выявляет более фундаментальные механизмы нейрофизио­логического кодирования информации о цвете, основанные, например, на контрастировании оппонентных цветов (см. 8.1.2).

Наиболее известным из числа таких «вторичных признаков глубины» является линейная перспектива, использующая работу механизма выделе­ния градиентов величины и плотности. Теория линейной перспективы была разработана и почти канонизирована европейским Возрождением. Тем не менее большие художники никогда не следовали ее предписаниям буквально, учитывая константность величины и формы, то есть относи­тельную независимость воспринимаемых размеров и очертаний предмета от его удаленности и ориентации в пространстве. Кроме того, даже следуя законам линейной перспективы, художники вводили в построение карти­ны несколько систем перспектив, соответствующих различным точкам зрения (этот прием начал применять Джотто, 1266—1337). В традицион­ной китайской и японской живописи, не знающей линейной перспекти­вы, основными приемами передачи удаленности являются имитация воз­душной перспективы (передача удаленных объектов более блеклыми и голубоватыми цветами) и так называемой параллельной перспективы (ва­рьирование положения на вертикальной оси: чем выше расположено изображение объекта на плоскости, тем больше его подразумеваемая уда­ленность). Размеры изображенных предметов при этом могут не менять­ся, как и должно было бы быть при 100% константности. В византийских и древнерусских иконах общим случаем является даже обратная перспек­ тива, при которой размеры изображений объектов увеличиваются с пред­полагаемой удаленностью⁴ .

⁴ Причины подобной «сверхконстантности» как раз в случае иконописи остаются не вполне понятными (Раушенбах, 1980). Возможно, разгадку обратной перспективы следует искать скорее в особенностях зрительной памяти и воображения, чем собственно восприя­тия. При возникновении последовательных образов, а также в случае так называемой эйде­ тической памяти (см. 5.3.1) размеры представляемых объектов увеличиваются при увели-170 чении их предполагаемой удаленности. Такая зависимость называется «законом Эммерта».

Таблица 3.1. Основные признаки глубины и удаленности, эффективные в процессах зри­тельного восприятия

Перечисление основных признаков восприятия глубины и удален­ности, используемых при зрительном восприятии пространства, дано в табл. 3.1. Как видно из таблицы, значительное большинство этих признаков может использоваться в монокулярных условиях. При этом вне зоны ближайшего пространственного окружения (пространство действия с включенным в него персональным пространством), где воз­можно непосредственное сенсомоторное взаимодействие с предмета­ми, зрение выделяет скорее относительную информацию о взаимной удаленности объектов. За пределами этой зоны (все еще воспринимае­мое пространство, vista space) абсолютные оценки удаленности объек­та помогает выносить опора на память, то есть на знаемые размеры предметов и известную (привычную) удаленность ориентиров. Нако-¹ нец, выделяемая стереозрением информация носит как порядковый (например, в случае очень мощного признака перекрытия поверхно­стей), так и количественный, метрический характер (бинокулярный параллакс).

171

Второй классической проблемой восприятия пространства являет­ся стабильность видимого мира. Дело в том, что оценка видимого на­правления не меняется при движениях глаз (и даже несколько улучша­ется при их наличии). Под движениями глаз в данном случае имеются в виду саккады — чрезвычайно быстрые, до 800°/с, скачки, переводя­щие глаза в новое положение для фиксации, то есть относительно не­подвижное состояние, во время которого и осуществляется сбор сен­сорной информации (см. 3.4.1). В среднем глаза совершают от 3 до 5 саккадических скачков каждую секунду, свыше 160 000 раз в течение каждого дня нашей жизни (мы не принимаем при этих подсчетах во внимание движения глаз во время так называемой REM -фазы сна). Воз­никающие во время саккад перемещения проекции объектов по сетчат­ке не воспринимаются нами и не ведут к ошибочным оценкам положе­ния этих объектов в физическом окружении.

Подобная стабильность видимых направлений представляет собой один из первых описанных в литературе феноменов восприятия, из­вестный уже Аристотелю. В 19-м веке были сформулированы два ос­новных объяснения, с небольшими вариациями встречающиеся в нейро-и психофизиологии до сих пор. Эрнст Мах предположил, что коррек­ция зрительного восприятия осуществляется на базе проприоцептив-ной информации, поступающей от рецепторов глазных мышц. Гельм-гольц выдвинул несколько более сложную гипотезу, согласно которой каждое произвольное движение глаз сопровождается прогнозом изме­нений зрительной стимуляции. Сравнение этого прогноза, связанного с эфферентной командой (или, в современной терминологии, «эфферен­тной копии»), с сенсорной ситуацией после осуществления движения («реафферентацией») позволяет судить о том, произошли ли в окруже­нии за время саккадического скачка глаза какие-либо фактические из­менения.

Возможность проверки этих предположений связана с обездвиже­нием глаз. С точки зрения теории эфферентного прогноза, но не про-приоцептивной коррекции, в такой ситуации можно ожидать иллюзор­ных скачков видимого мира при каждой попытке посмотреть в сторону. В последние десятилетия несколько исследователей попытались прове­рить эти классические гипотезы путем внутривенного введения себе яда кураре. Это вещество селективно блокирует нервно-мышечную переда­чу импульсов, временно вызывая паралич мышц тела. Система мышц, вращающая глазное яблоко в орбите, отключается при этом в последнюю очередь, поэтому такие опыты можно проводить лишь в клинических ус­ловиях, с использованием аппарата искусственного легкого. Получен­ные результаты свидетельствуют об отсутствии иллюзорного движения и скачков объектов в зависимости от интенции двигать глаза, и, следова­тельно, они не подтверждают гипотезу об активном прогнозе обратной

афферентации как основе видимой стабильности (Matin, 1986). Одно-172

временно в независимых экспериментах было показано, что проприоцеп-ция от мышц недостаточно точна, а главное, слишком медленна, чтобы ее можно было полноценно использовать для корректировки восприятия при саккадических движениях глаз. Поэтому в целом не подтверждается и альтернативная гипотеза проприоцептивной коррекции.

Не все авторы считают оправданным столь интенсивный интерес к стабильности видимого мира. Для Гибсона и его последователей (а ра­нее, конечно, и для гештальтпсихологов) — это всего лишь псевдопроб­лема. Зрительное восприятие, с их точки зрения, направлено на поиск инвариантных характеристик оптического потока. Воспринимаемое на­правление определяется при этом относительным положением объекта в окружении, которое не меняется при движениях глаз. Несколько иное объяснение предложил в начале 1970-х годов Дональд М. Маккай. По его мнению, в относительно стабильном мире стабильность положения большинства объектов автоматически принимается организмом в каче­стве «нулевой гипотезы», которая сохраняется до тех пор, пока не будет получено убедительных доказательств обратного⁵ .

Но стабильность видимого мира не удается списать со счета просто так, как нечто само собой разумеющееся. Прежде всего она не сохраня­ется при нарушении в работе вестибулярных функций и, например, при алкогольном отравлении. Кроме того, с конца 1980-х годов стали широ­ко проводиться эксперименты, в которых предъявление информации зависело от одновременно регистрируемых движений глаз. Эти экспе­рименты показали, что примерно в течение первых 50—100 мс после на­чала зрительной фиксации однозначная и устойчивая локализация быс­тро предъявляемых тест-объектов отсутствует. Далее было установлено, что если во время саккадического скачка осуществляются сдвиги, пере­становки и даже подмена объектов, то испытуемые часто этого просто не замечают (о феномене «слепоты к изменению» см. подробнее 3.1.3 и 4.4.1). Данный факт противоречит традиционным теориям стабильнос­ти видимого мира, поскольку они предполагают существование деталь­ной «транссаккадической памяти» — либо в форме прогноза вероятных изменений зрительной стимуляции (Гельмгольц и многие последующие авторы), либо в форме образа ситуации, который может требовать (Мах), а может и не требовать (Маккай) дополнительной интермодаль­ной коррекции.

⁵ Независимость восприятия пространства от наших собственных движений под­
черкивал и H.A. Бернштейн: «Когда мы ходим, поднимаемся по лестнице, поворачи­
ваемся вокруг себя, мы не только знаем, но и ощушаем со всей наглядностью и непо­
средственностью, что перемещаемся мы, в то время как пространство с наполняющи­
ми его предметами неподвижно, хотя все рецепторы говорят нам обратное. Если мож­
но так выразиться, каждый субъект еще с раннего детства преодолевает для себя эго­
центрическую, птоломеевекую систему координат, заменяя ее коперниканской» ( 1947/
1991, с. 82).173

Эти данные заставляют пересмотреть взаимоотношения восприя­тия, памяти и сознания. Если ранняя экспериментальная психология абсолютизировала роль сознания, то когнитивная психология первона­чально явно преувеличила роль памяти, заменив анализ процессов восприятия на представление о сохранении сенсорной информации в пе­риферических регистрах — иконической и эхоической памяти. Как бу­дет показано в следующем разделе, это представление создает больше проблем, чем решает (см. 3.2.1 и 3.2.2). Возможно, восприятие стабиль­ного окружения вообще не связано с существованием сколько-нибудь детального, удерживаемого в памяти образа. Дело в том, что запомина­ние и сравнение таких массивов данных потребовало бы от зрительной системы гигантского объема собственно когнитивных ресурсов, кото­рыми зрительная система не располагает. Вместо этого есть очень быс­трые, требующие, как правило, менее 100 мс процессы пространствен­ной локализации самих объектов. Эти процессы инициируются вновь и вновь после каждого саккадического движения глаз и, во-видимому, после каждого моргания (Bridgeman, Van der Heijden & Velichkovsky, 1994; Velichkovsky et al., 2002a).

3.1.2 Восприятие движения и времени

Чтобы перейти к обсуждению восприятия движения, необходимо крат­ко рассмотреть две общие особенности перцептивных процессов: их интермодальность и их опору на целую иерархию выделяемых в окруже­нии пространственных систем отсчета. Несмотря на анатомические различия, разные сенсорные модальности работают в отношении оцен­ки пространственных характеристик как одна функциональная система (см. 1.4.2). Так, варьирование интенсивности билатерально предъявля­емых стимулов приводит к аналогичным изменениям направления не только в зрительной, слуховой и осязательной модальностях, но даже в обонятельной и вкусовой (Shipley & Rowlings, 1971). Конечно, при этом сохраняются различия. Например, слуховая локализации обычно быст­рее, чем зрительная, но ее точность ниже, в частности, на слух мы не можем определить, находится ли источник звука перед нами или за на­шей спиной. Отдельные модальности можно уподобить группам инст­рументов симфонического оркестра, исполняющих в разном ключе и с вариациями одну и ту же мелодию. Эта избыточность обеспечивает вы­сокую надежность восприятия пространства, служащего опорой как для других перцептивных процессов, так и для решения собственно когни­тивных задач.

Сам субъект восприятия также оказывается одним из локализуемых

компонентов окружения. Кожная, мышечная и, в особенности, сустав-

но-мышечная чувствительность традиционно рассматриваются как ос-

174 нова восприятия положения собственного тела и его движений — про-

Рис. 3.3. Примеры динамических градиентов Гибсона.

приоцепции и кинестезии. Речь идет о широкой интеграции ощущений взаимного расположения частей тела («схема тела» — уровень В) и по­ложения тела во внешнем окружении («пространственное поле» — уро­вень С, по классификации Бернштейна — см. 1.4.3). Имея в виду интер­модальность этих процессов, Гибсон писал о «зрительной кинестезии», а Бернштейн о «проприоцепции в широком смысле слова». Гибсон, длитель­ное время проводивший исследования для ВВС США, выделил зритель­ные источники информации о собственных движениях, описав знаме­нитые динамические градиенты оптического потока (рис. 3.3). Скорость и целостная геометрия подобных трансформаций позволяют опреде­лить характер движений. Например, положение точки, остающейся не­подвижной внутри потока оптического расширения {focus of expansion, FoE), специфицирует направление движения наблюдателя⁶ . Простран­ственное зрение взаимодействует и со значительно более древней вести­булярной системой. В частности, общая ориентация видимых контуров позволяет выделять информацию, соответствующую критическим для работы вестибулярной системы данным о направлении гравитационной вертикали.

⁶ Использование зрительной информации для контроля собственных локомоций за­висит от способа перемещения в пространстве. При движениях с помощью технических средств решающая роль действительно принадлежит динамическим градиентам: изме­няй одну только оптическую плотность объектов в периферии поля зрения (например, увеличивая плотность дорожной разметки), можно значительно более надежно заставить водителей тормозить на перекрестках, чем расставляя предупреждающие знаки. При пе­ремещениях, так сказать, «на своих двоих» роль обнаруженных Гибсоном механизмов сни­жается и ведущим оказывается просто видимое направление на цель.

175

Характерной особенностью восприятия положения и движения яв­ляется зависимость от пространственных систем отсчета. Роль систем отсчета можно проиллюстрировать следующим примером. Один из ос­новных инструментов в кабине самолета — индикатор бокового наклона, или «авиагоризонт». Долгое время российские и западные авиастроите­ли отдавали предпочтение разным вариантам отображения информации об этой переменной — «виду снаружи» и, соответственно, «виду изнут­ри» (см. рис. 3.4, А и Б). Этот спор объясняется присутствием различных систем отсчета, связанных с кабиной самолета и с внешним окружением. Зрительно стабильной кажется кабина, тогда как когнитивно, а с учетом вестибулярной афферентации также и сенсорно — земная поверхность. Нельзя ли использовать эти частные подходы для создания более гибкой системы отображения? Решение связано с учетом особенностей работы вестибулярной системы: из-за быстрой адаптации ее рецепторов вести­булярная система реагирует не столько на положение головы в простран­стве, сколько на изменение этого положения (Величковский, Зинченко, Лурия, 1973). Поэтому характер отображения можно поставить в зависи­мость от темпа изменения наклона. При продолжительном полете без выраженных изменений наклона используется «вид изнутри», при рез­ких изменениях — «вид снаружи», который постепенно вновь трансфор­мируется (путем вращения дисплея, как показано на рис. 3.4В) в «вид изнутри» (Wickens, Gordon & Liu, 1998).

176

Рис. 3.4. Три различных варианта отображения информации о боковом наклоне самоле­та: А. «Вид снаружи»; Б. «Вид изнутри»; В. Комбинированный инструмент, сочетающий оба способа отображения в зависимости от темпа изменения наклона.

Обратимся, наконец, к рассмотрению восприятия движения. Прежде всего оно, безусловно, имеет такой же непосредственный ха­рактер, как и пространственная локализация, что связано с особой био­логической значимостью тех и других процессов. Хорошо известно, на­пример, что нейроны зрительной системы реагируют главным образом на движение стимула внутри соответствующих рецептивных зон. Сле­дует, однако, очень осторожно использовать эти нейрофизиологические данные с точки зрения объяснения восприятия движения, так как кри­тическую роль в последнем играют процессы детекции изменения по­ложения объекта относительно внешних систем отсчета, а не переме­щение стимула по сетчатке само по себе.

Так, при полном устранении зрительного контекста (в темноте или в другом гомогенном окружении) возникает иллюзия автокине­ тического движения: неподвижная и аккуратно фиксируемая цель на­чинает казаться движущейся то в одном, то в другом направлении, совершая «экскурсии», амплитуда которых может достигать десятка угловых градусов. Вариантом управляемого автокинеза является так на­зываемое индуцированное движение, детально изученное Карлом Дунке-ром (Dunker, 1929). При этом в гомогенном поле наблюдателю предъяв­ляется неподвижный объект с окружающей его рамкой. Если рамка — единственная видимая система отсчета — начинает двигаться, то на­блюдатель воспринимает движение фиксируемого объекта в противо­положную сторону. Это восприятие сопровождается отчетливым впе­чатлением отслеживания иллюзорного движения глазами, головой и даже всем корпусом!

Ситуация возникновения индуцированного движения служит удоб­ной моделью для иллюстрации общих особенностей восприятия. Для получения особенно сильного эффекта индуцированного движения вме­сто рамки часто используются вертикальные полосы, заполняющие практически все зрительное поле. При этом может наблюдаться допол­нительный эффект, свидетельствующий о непосредственной связи види­мого движения с особенностями восприятия пространства. Когда испы­туемый устает и перестает аккуратно фиксировать полосы или же специально получает инструкцию фиксировать точку, находящуюся пе­ ред фоном, может возникать бинокулярная фузия сдвинутых на один период полос. В результате большей конвергенции осей глаз (вергент-ные движения глаз калибрируют оценки удаленности и величины — см. 3.1.1) фон феноменально приближается к наблюдателю, ширина полос сужается и, что существенно, соответственно замедляется скорость ин­дуцированного движения (Velichkovsky & van der Heijden, 1994).

Точно так же и пороги обнаружения реального движения в обычном структурированном окружении оказываются зависящими не от угловой, а от абсолютной скорости. Иными словами, движение воспринимается нами в трехмерном пространстве, с учетом удаленности объектов. На­пример, при бинокулярных условиях наблюдения пороги обнаружения

177

L

смещения объектов, горизонтально движущихся в противофазе в каж­дом из монокулярных полей зрения, оказываются выше порогов воспри­ятия такого же движения только одним глазом. Это связано с тем об­стоятельством, что в условиях стереоскопического зрения происходит фузия стимулов с меняющейся (из-за разной направленности монокуляр­ных векторов смещения) диспаратностью и воспринимается движение объекта в глубину — по направлению от или к наблюдателю. Несмотря на практически идентичную картину стимуляции самой сетчатки, пороги обнаружения движения меняются, так как разрешающая способность восприятия движения в третьем измерении пространства не так высока, как для движения во фронто-параллельной плоскости⁷ .

Особенно интересным индуцированное движение становится в случае двух и более систем отсчета. Предположим, что наблюдатель фиксирует в гомогенном окружении неподвижный объект, вокруг кото­рого расположена рамка средних размеров и еще одна, окружающая ее внешняя рамка. Пусть теперь обе рамки начинают двигаться, причем в разных направлениях, скажем, внутренняя рамка направо, а внешняя вверх. В каком направлении будет «перемещаться» фиксируемый объект? На основании знакомства с физикой (а именно принципом па­ раллелограмма, введенным в науку Галилеем — см. 6.4.3) можно было бы ожидать, что при этом будет происходить своего рода векторное сумми­рование, ведущее к возникновению иллюзорного движения объекта в направлении левого нижнего угла поля зрения. Но в восприятии про­исходит нечто иное. Центральный объект кажется движущимся строго влево. Вместе с этим средняя рамка и движущийся в ней объект как це­ лое смещаются вниз.

Таким образом, при одновременном присутствии множества сис­ тем отсчета поведение локальных перцептивных структур определяет­ся ближайшей системой отсчета. Ученик Кёлера и Коффки Вольфганг Метцгер (Metzger, 1941/2001) обобщил эти наблюдения в качестве обще­го закона организации феноменов сознания, распространив его и на другие области, включая психологию мотивации и межличностных от­ношений. Следует заметить, что для когнитивной науки характерно ис­пользование многочисленных производных этого принципа, с тем ос­новным отличием, что вместо несколько громоздкого словосочетания

⁷ Эти факты говорят о том, что обработка, непосредственно ведущая к восприятию видимого движения, должна иметь место не ранее первичной зоны VI зрительной коры. В восприятии движения участвуют нейроны зоны V5 (MT/MTS) на границе затылоч­ной и височной долей. Ее поражения или временные отключения (с помощью методи­ки ТМС — см. 2.4.1) приводят к затруднениям в оценках направления и скорости движе­ния. При этом нарушаются и следящие движения глаз (см. 3.4.1 ). Данное объяснение, од­нако, не является полным — неясными остаются механизмы интермодальных влияний на видимое движение. Поэтому можно предположить, что в восприятии движения уча­ствуют также теменная кора и субкортикальные структуры (четверохолмие и базальные 178 ганглии), где происходит такая интермодальная интеграция.

Рис. 3.5. Эффекты расщепления влияния систем отсчета при восприятии жестов (А) и походки (Б).

«система отсчета» в современной психологии, лингвистике, а также ра­ботах по машинному зрению и искусственному интеллекту обычно ис­пользуется термин «фрейм» (от англ. frame = рамка и frame of reference = система отсчета)⁸ .

В чем причина подобного расщепления влияния одновременно при­сутствующих в окружении систем отсчета? Ответ заключается в том, что восприятие, по-видимому, и не может быть организовано другим обра­зом. Во-первых, рассмотрение событий в рамках лишь одной, ближай­шей системы отсчета позволяет резко ограничить сложность перцептив­ной обработки. Во-вторых, такое рассмотрение позволяет сохранить специфику локальных движений, что является важным условием их уз­ навания. Хорошим примером здесь может служить восприятие так назы­ваемого биологического движения — прежде всего, специфических харак­теристик походки, жестов и мимики людей. Представьте себе, что вы провожаете на вокзале знакомого, который стоит у открытой двери там­бура и машет рукой. Когда поезд трогается, ладонь начинает описывать в системе координат, связанной с поверхностью Земли и вашим телом, синусоидальное движение (см. рис. 3.5А). Однако из-за разделения вли­яния систем отсчета вы будете видеть те же самые движения ладони вверх и вниз относительно рамки двери (то есть ближайшей системы от­счета), тогда как поезд и машущий рукой знакомый в целом движутся в системе координат вокзала и стоящих на перроне провожающих.

' Мы рассмотрим ниже примеры расширенной трактовки этого теоретического кон­структа при анализе семантики (см. 3.3.3, 6.3.1 и 7.3.2), представлений окружающей сре­ды (6.3.2), организации так называемых ментальных пространств (7.4.1) и влияния эмо­ционального контекста на принятие решений (8.4.1).

179

Несколько более сложный случай представляет собой восприятие локомоций. Здесь лучше всего изучено восприятие походки, причем практически все данные получены на основании видеосъемки (в по­следнее время, разумеется, также компьютерной симуляции) и после­дующего наблюдения взаимного движения всего лишь нескольких, прикрепленных к основным суставам тела маркеров (рис. 3.5Б). Эта использовавшаяся ранее в биомеханике методика впервые была приме­нена в контексте перцептивных исследований шведским последовате­лем Гибсона Гуннаром Иохансоном (например, Johanson, 1978). При неподвижном положении маркеров их интерпретация и узнавание ока­зываются полностью невозможными. При движении тела, причем (по разным, к сожалению, не очень точным данным) уже после 100—500 мс экспозиции, испытуемые отчетливо видят движущегося человека, уве­ренно различая мужчин и женщин. Несмотря на предельную редуциро­ванность информации, испытуемые даже способны узнавать при этом себя и своих знакомых (см. 3.4.1). Походка оказывается, таким образом, очень индивидуальной и легко идентифицируемой формой биологичес­кого движения. При разработке систем автоматического видеопоиска, идентификации и отслеживания разыскиваемых людей она даже рас­сматривается в последнее время в качестве возможной альтернативы уз­наванию по геометрии лица.

Чем объяснить, что усложнение стимульной ситуации за счет введе­ния информации о множестве разнонаправленных движений как раз и делает восприятие возможным? Эти движения позволяют выделить не­сколько иерархически связанных между собой систем отсчета. Прежде всего, такие перцептивные механизмы, как описанный гештальтпсихо-логами закон «общей судьбы» (см. 1.3.1), выявляют в глобальной систе­ме координат тела две подсистемы, а именно туловище и конечности. Каждая из этих подсистем, в свою очередь, становится локальной сис­темой отсчета: в рамках туловища выделяются плечи и бедра, в рамках конечностей — плечевая (бедренная) кость и предплечье (голень). В ре­зультате возникает трех- или даже четырехуровневая структура (см. так­же 3.3.2). В рамках каждой из этих систем отсчета оказывается возмож­ной достаточно точная спецификация характера локальных движений. Так, оказалось, что определяющим признаком для дифференциации по­ходки мужчин и женщин является относительная амплитуда колебаний в плечевом поясе и в области бедер. Как показывают эксперименты с компьютерными анимациями походки, меняя один лишь этот параметр, удается легко управлять восприятием пола фантомных фигур (Mather & Murdoch, 1995).

Мы уже несколько раз упоминали фактор времени, отмечая исклю­чительную быстроту процессов зрительной пространственной локализа­ции. Временной контекст, естественно, весьма важен для возникновения впечатления движения. Так, мы непосредственно видим движение секунд-180 ной стрелки часов, но лишь знаем о движении часовой и минутной стре-

лок. Для непосредственного восприятия движения, по-видимому, суще­ственными оказываются события внутри интервала времени порядка 100 мс. Бельгийский гештальтпсихолог Альбер Мишотт провел в первой по­ловине 20-го века множество простых экспериментов, показав, в частно­сти, что остановки движущегося предмета не замечаются наблюдателем, если они продолжаются менее 100 мс. Самые известные эксперименты Мишотта описывают условия, при которых чисто оптическое сближение и соприкосновение двух зрительных объектов (двух теней на проекцион­ном экране) устойчиво воспринимается как «механический толчок» и «передача импульса». Для восприятия подобной феноменальной причин­ ности необходимо, чтобы не позднее, чем через 100 мс после видимого соприкосновения, произошло бы характерное изменение скорости дви­жения объектов, например, первый объект остановился, а неподвижный до момента соприкосновения второй объект начал двигаться в том же направлении (см. 3.3.3 и 9.4.2)⁹ .

Другим классическим феноменом, исследованием которого даже датируется возникновение гештальтпсихологии (Wertheimer, 1912), яв­ляется стробоскопическое движение. Оно возникает при предъявлении в пространственно-временном соседстве двух и более объектов. Рас­смотрим простейший случай показа всего лишь двух объектов, распо­ложенных на расстоянии нескольких угловых градусов друг от друга. Если последовательное предъявление осуществляется очень быстро, так что асинхронность включения стимулов { A ВС = время показа первого стимула, tj + интерстимулъный интервал, ИСИ) остается меньше 40—50 мс, то воспринимаются два одновременно появившихся в поле зрения объекта. При увеличении асинхронности возникает восприятие одного объекта, быстро движущегося от места первого предъявления к месту второго. Иногда объект кажется движущимся за непрозрачным экраном и лишь на мгновение появляется в местах показа стимулов, которые, в свою очередь, воспринимаются как отверстия в экране: этот вариант амодального, не имеющего сенсорной основы восприятия соответству­ет так называемому ФИ- {феноменальному) движению. При увеличении ABC до 80—120 мс возникает отчетливое восприятие движущегося объекта, который виден во всех промежуточных положениях. Такое движение называется оптимальным, или БЕТА-движением. Если асин­хронность превышает 250—300 мс, то движение постепенно исчезает и воспринимается лишь последовательное появление двух объектов на разных позициях.

. ' Пафос классических исследований Мишотта заключался в попытке опровержения
мнения Джона Локка и других эмпирицистов (особенно Юма), согласно которым при­
чинно-следственная связь событий не может непосредственно восприниматься, а может
ли11п> домысливаться в результате ассоциативного объединения представлений в сужде­
ния (см. 1.1.2).181

В силу очень простого контроля параметров предъявления объектов, стробоскопическое движение до сих пор остается популярной ситуаци­ей исследования. Эксперименты со стробоскопическим движением по­казывают, что оно определяется прежде всего дистальными, а не прокси­мальными параметрами стимуляции. Выше (см 3.1.1) мы отмечали, что информация о третьем измерении пространства выделяется зрительной системой в естественных условиях наблюдения (свободный режим дви­жений глаз, присутствие видимого структурированного окружения) не­посредственно и очень быстро. Аналогично обстоит дело и с данным видом воспринимаемого движения: пороги быстрого стробоскопическо­го движения определяются не угловым расстоянием, а близостью сти­мул ьных объектов в трехмерном пространстве, так что при увеличении расстояния до дисплея или изменении угла, под которым он рассматри­вается наблюдателем, пороги возникновения движения остаются при­мерно постоянными, соответствующими константному восприятию метрических отношений пространства (Величковский, 1973)

Эту же закономерность воспринимаемого движения можно проил­люстрировать примером тактильного стробоскопического движения. Если с асинхронностью порядка 100 мс прикасаться к ладоням левой и правой руки (для этого применяются прикрепленные к ним вибрато­ры), то сидящему с закрытыми глазами наблюдателю внезапно начина­ет казаться, что что-то или даже кто-то быстро бегает между ладонями. Если теперь несколько развести руки в пространстве, то тогда для со­хранения впечатления движений «тактильного крольчонка» приходит­ся пропорционально увеличить величину асинхронности включения, хотя физические и анатомические условия стимуляции при увеличении расстояния между ладонями не меняются. Пороги стробоскопического движения, следовательно, явно демонстрируют некоторую инвариант­ ность скорости перемещения в воспринимаемом трехмерном простран­стве, напоминая, тем самым, закономерности процессов «ментального вращения», лежащие в основе узнавания и сравнения различным обра­зом ориентированных в пространстве объектов (см. 5.3.1).

Значительный интерес представляют условия, при которых после­довательные события воспринимаются как одновременные. Соответ­ствующие максимальные интервалы времени получили название пер­ цептивного момента. С увеличением точности методик большинство оценок размеров перцептивного момента в разных сенсорных модаль­ностях сдвинулось с величин порядка 100 мс в область 30 мс. Функция разбиения непрерывного потока физической стимуляции на статичные кадры, внутри которых все кажется одновременным, традиционно при­писывается интегральным ритмам мозга, измеряемым с помощью таких методик, как ЭЭГ (см. 2.4.2). При этом за последние два десятилетия несколько изменились представления о возможной нейрофизиологи­ческой основе этих процессов — с подчеркивания роли альфа-ритма к анализу вероятного участия гамма-ритма. Последний не только имеет более подходящую частоту (а именно порядка 40 Гц), но также регист-182 рируется в субкортикальных структурах, участие которых в регуляции

г

ритмических движений (таламус, мозжечок и базальные ганглии — пал-лидум) и в восприятии временных интервалов (базальные ганглии — стриатум) сегодня представляется бесспорным (Wittmann, 1999).

Представление о том, что в ходе сенсорной обработки сначала вы­деляется статичная информация, которая затем служит основой для вос­приятия движения, наталкивается на возражения. В частности, Гибсон подчеркивал в своих работах первичность выделения динамических гра­диентов стимуляции. Один из наиболее известных его последователей Майкл Турвей (Turvey, 1977) считает, что восприятие движения вообще невозможно в системе, регистрирующей статичные кадры. Такие кадры, или «иконы», предположительно должны быть направлены для сохра­нения и интерпретации в следующий блок переработки информации, кратковременную память. Но поскольку кратковременная память мо­жет осуществлять лишь сжатие масштаба времени последовательности икон (в отношении T:t), то необходимо постулировать дополнительную инстанцию (мышление, гомункулуса и т.д.), которая могла бы «увидеть» в этой преобразованной последовательности характерную динамику со­бытий (см. рис. 3.6А).

Фактически речь идет о том, как из локальных перцептивных момен­тов строится глобальное перцептивное время. Представление о статич­ных иконах как основе восприятия соответствует гипотезе дискретного перцептивного времени, согласно которой оно состоит из поставленных «в затылок друг другу» перцептивных моментов (подобно организации астрономического времени, где 2005 год ровно в полночь 31-го декабря сменяется 2006 годом). Эту гипотезу обычно приписывают французско­му философу Анри Бергсону. Ей противостоит гипотеза непрерывного перцептивного времени, восходящая к идее потока сознания Уильяма Джеймса. По этой альтернативной гипотезе перцептивный момент по­добен движущемуся вместе с физическим временем окну, обеспечиваю­щему симультанный охват некоторого поля событий. Различие этих двух точек зрения можно проиллюстрировать с помощью следующей про­странственной аналогии. Гипотеза дискретного времени соответствует ситуации, когда наблюдатель стоит на перроне и последовательно загля­дывает в различные купе проходящего мимо поезда. Непрерывное пер­цептивное время соответствует обратному случаю — наблюдатель сам сидит в одном из купе поезда и видит непрерывно разворачивающуюся перед ним панораму, в том числе и проплывающий мимо перрон со сто­ящими на нем людьми

В одном из наиболее остроумных экспериментов последних десяти­летий английский психолог Алан Олпорт (Allport, 1968) попытался про­верить следствия из обеих гипотез. Для этого он использовал анализ на­правления стробоскопического движения, воспринимаемого в гирлянде последовательно зажигаемых лампочек. Если режим стробирования (то есть включения-выключения) таков, что все лампочки, кроме одной, кажутся горящими одновременно — «попадают в один перцептивный момент», то возникает иллюзорное впечатление движения темного

183

A .

момент 1 (- лампочка 8) j

■ момент 2 (- лампочка 7)

момент 3 (- лампочка 6)

Рис. 3.6. Структура перцептивного времени: А Гипотетическая интеграция икон в крат­ковременной памяти; Б. Обоснование эксперимента Олпорта по проверке двух гипотез перцептивного момента.

184

пятна на светлом фоне. На основании рассмотренных гипотез, как это демонстрирует рис. 3.6Б, можно сделать взаимоисключающие предска­зания о направлении движения такого темного пятна Согласно гипо­тезе дискретного времени, оно должно двигаться в противоположную направлению зажигания лампочек сторону. Гипотеза непрерывного мо­мента, напротив, предсказывает совпадение направлений. Полученные

Олпортом экспериментальные данные свидетельствуют о том, что на­правление движения темного пятна совпадает с порядком зажигания лампочек, подтверждая, таким образом, гипотезу непрерывного пер­цептивного времени. Не исключено, впрочем, что дискретная (кванто­вая) модель перцептивного времени также имеет право на существова­ние, но в диапазоне более высоких временных частот, примерно соответствующих гамма-ритму ЭЭГ.

В объяснениях перехода от субъективной симультанности к вос­приятию последовательности событий, как и в целом в моделях воспри­ятия времени, до сих пор сохраняется много неясностей. Наряду с опи­санием различных физиологических «водителей ритма», в литературе имеются предположения об отсутствии какого-либо влияния подобных внутренних часов на восприятие, а также представление о восприятии как процессе, принципиально не знающем времени и разворачиваю­щемся в «вечном настоящем» (см. 3.4.2 и 5.4.2). Величина перцептив­ного момента при различных способах его измерения связана, как мы увидим в следующем разделе, с характером задачи, а субъективная про­должительность события и действий меняется в зависимости от направ­ленности и напряженности внимания, а также от того, на каком уровне осуществляется обработка. В частности, осмысленные конфигурации кажутся тем наблюдателям, для которых они являются осмысленными, предъявляемыми на более длительное время. Так, если испытуемым на очень короткое время показываются химические формулы, то время показа оценивается как более продолжительное профессиональными химиками. Возможно, что в оценку длительности некоторого события включается и время инициированной им когнитивной обработки.

Как обстоит дело с выявлением продолжительности восприятия здесь и теперь или, по словам французского психолога Поля Фресса, через какое время перцептивное восприятие времени сменяется его когнитив­ной оценкой! Разные методические подходы к ответу на этот вопрос, как правило, настолько произвольны, что едва ли заслуживают упоминания. Наиболее привлекательный из этих подходов состоит в анализе колеба­ний восприятия ритмических звуковых сигналов или, скажем, много­значных фигур (рис. 3.7). Предполагается, что продолжительность

Рис. 3.7. Примеры многозначных изображений А Змеи, Б. Трезубец; В Треугольник.

185

186

«воспринимаемого настоящего» соответствует времени непрерывного удержания в сознании одной из возможных интерпретаций. Если су­дить по точности оценки временных интервалов, а также по частоте из­менений восприятия типичных многозначных изображений, то сред­няя длительность «воспринимаемого настоящего» должна составлять примерно 2—3 секунды. Это время зависит от многих факторов, таких как зрительное утомление и характер движений глаз (см. 3.4.1). При оценке продолжительных отрезков времени, порядка часа и более, в действие вступают другие механизмы, в частности, биопсихологические механизмы суточных (циркадных) ритмов, участвующих в регуляции ре­жима сна и бодрствования.

Вместе с тем, следует еще раз подчеркнуть роль фактора осмыслен­ ности решаемых задач при оценке их продолжительности. Существует контрастный эффект влияния этого фактора на субъективную продол­жительность актуального переживания и на ретроспективные оценки времени. При непосредственном восприятии отрезки, заполненные личностно значимым делом, кажутся более короткими по сравнению с периодами монотонной работы. Когда же мы оцениваем подобные эпизоды по памяти, то более продолжительными становятся как раз субъективно значимые отрезки автобиографии. Эти наблюдения говорят скорее в пользу трактовки воспринимаемого времени как сложного со­ циокультурного конструкта, связанного с высшими формами памяти и мышления. Не случайно в онтогенезе ориентация во времени развива­ется сравнительно поздно — в возрасте около 4-х лет, когда появляется рефлексивная способность оценки собственных знаний и знаний других людей как отличных от собственных. Обсуждению этих, так называемых метапознавательных координации посвящены некоторые разделы следу­ющих глав (см. 5.4.3 и 8.1.3).

Эмпирические исследования восприятия времени осложняются тем, что при использовании сознательного отчета о времени проиходя-щих событий могут возникать систематические ошибки, объясняемые фундаментальной способностью нашего сознания «редактировать» как отдаленное, так и непосредственно предшествующее прошлое (см. 4.4.3). Вопрос о воспринимаемом и оцениваемом времени нужно также отделять от двух других вопросов, касающихся временных параметров собственно перцептивной обработки: во-первых, сколько времени нам нужно для восприятия некоторых свойств, предметов и событий (про­блема микрогенеза — см. 3.2.3) и, во-вторых, сколько времени занимает последействие восприятия (проблема сенсорной памяти — см. 3.2.1 и 3.2.2). На перцептивные оценки продолжительности и самого факта предъявления объектов драматическим образом влияют предшествую­щие и в особенности непосредственно следующие события, как это бу­дет видно из анализа эффектов динамической маскировки и метаконт-раста, обсуждаемых в следующем подразделе.

3.1.3 Перцептивные взаимодействия и маскировка

Проведенный выше анализ свидетельствует о тесной взаимосвязи про­цессов восприятия движения и пространственного положения. Для ког­нитивных исследований в целом характерен особый интерес к взаимо­ отношениям различных субмодальностей восприятия, их связям с моторикой и высшими формами познания, примерно так же, как ана­логичный вопрос о взаимодействии многочисленных специализирован­ных механизмов мозга начинает доминировать в работах нейрофизио­логов и нейропсихологов. Уже в организации одной только зрительной коры сегодня различают, по меньшей мере, 32 специализированные зоны, которые объединены в сложную сеть, включающую более 300 анатомически идентифицируемых связей. Нейроны внутри этих зон отвечают на разные комбинации цвета, движения, ориентации, про­странственной частоты, признаков формы и глубины (Tovee, 1996). Как обстоит дело с взаимоотношениями других перцептивных процес­сов, отличных от только что рассмотренной группы процессов дина­мической пространственной локализации?

Ощущения света и цвета длительное время описывались филосо­фами, физиологами и психологами в качестве первичных фактов зри­тельного восприятия, более всего соответствующих тому, что можно было бы считать «специфическими энергиями» (или «квалиями» — см. 1.2.1 и 4.4.3) органа зрения. Значительная часть данных по цветовоспри-ятию была получена в условиях лабораторных психофизических опытов на сравнение и оценку цвета экранированных от окружения источников света. Гештальтпсихологи (например, Koehler, 1947) обоснованно кри­тиковали этот традиционный подход за его искусственность. Они счита­ли, в частности, что психофизика изучает лишь апертурный цвет (то есть цвет свечения отверстия, «апертуры»), а не восприятие окраски по­верхностей предметов.

С функциональной точки зрения интересно как раз восприятие окраски поверхностей, инвариантное — константное — по отношению к спектральным характеристикам освещения. Пространственная орга­низация сцены играет при таком константном восприятии чрезвычай­но важную роль. Американский изобретатель Эдвин Лэнд провел в 1960-е годы эксперименты, продемонстрировавшие зависимость вос­приятия цвета от пространственного контекста. Он показывал испыту­емым коллажи, состоявшие из участков поверхностей разной окраски (типа картин голландского художника-абстракциониста Мондриана или же лоскутных, «бабушкиных» одеял). Эти коллажи освещались проекторами с цветовыми фильтрами в красной, зеленой и синей части спектра. Освещение, например, длинноволновым светом приводило к тому, что, скажем, некоторый зеленый участок отражал в два раза боль­ше света в длинноволновой, красной части спектра, чем в коротковол­новой. Тем не менее соответствующая поверхность продолжала воспри-

ниматься зеленой. Константное восприятие цвета окраски, однако, сразу же нарушалось и зеленая окраска начинала казаться красной, если наблюдатель смотрел на этот участок через отверстие в черном эк­ране, закрывавшем окружающие его поверхности.

Во многом опираясь на работы Лэнда, когнитивная нейрофизиоло­гия объясняет восприятия цвета как своеобразное сравнение сравнения (Zeki, 1993). Вначале между собой сравниваются отражательные харак­теристики поверхностей отдельно в каждом из трех различных участков видимого спектра (человек, как и все другие приматы Старого Света, является трихроматом) При монохроматическом освещении каждая поверхность будет иметь различную светлоту в зависимости от ее отра­жательных характеристик в данном участке спектра. Так, при освещении длинноволновым, красным светом красные поверхности будут отражать больше света и казаться более светлыми, чем зеленые или синие В ре­зультате первого сравнения получаются три независимые светлотные карты, которые являются относительными — светлота некоторого участ­ка определяется в них не просто количеством отраженного им света, а логарифмом отношения этого света к среднему количеству света, отра­женному окружающими этот участок поверхностями. Предположим те­перь, что волновой состав освещения меняется. Соответственно меняет­ся и спектральный состав отраженного каждой поверхностью света. Однако поскольку светлотные карты релятивируют такие изменения, то и характеристики отдельных участков сцены остаются относительно по­стоянными Сравнение всех трех светлотных карт ведет к выявлению окраски — искомых цветоотражающих характеристик поверхностей предметов¹⁰

Относительный характер оценок светлотности особенно очевиден в
случае феномена одновременного яркостного, или светлотного, кон­
траста, который заключается в изменении воспринимаемой светлоты
участка поверхности в зависимости от видимой светлоты окружающих
¹ участков — серая поверхность кажется более светлой на темном фоне и,

наоборот, более темной на светлом (рис. 3.8А). Хотя одновременный контраст часто объясняется в нейрофизиологии нейрональными взаи­модействиями по типу латерального торможения, подчеркивающими границы перепадов яркости и возникающими уже в рецепторных эле­ментах сетчатки, имеющиеся данные говорят о более центральном про-

f исхождении этого феномена Так, А Джилкрист и И. Рок (Gilchrist &

ι Rock, 1981) продемонстрировали зависимость одновременного контра-

| ¹⁰ Для константного восприятия цвета (окраски) поверхности необходимо, чтобы

спектральный состав освещения был достаточно широким для активации каждой из трех групп цветовых пигментов человеческого глаза Другими словами, при вариациях спек­трального состава освещения в нем еще должны сохраняться компоненты, позволяю­щие вычислить все три светлотные карты Это требование не выполняется в случае не­которых промышленных источников, излучающих свет в очень узком диапазоне спект­ра На автостоянке, освещенной таким светом, можно легко потерять свой и «найти» 188 чужой автомобиль

Γ"

Рис. 3.8. Вариации на тему одновременного контраста А Стандартный вариант, Б Ил­люзия Уайта, В Влияние светотени на восприятие окраски в предметных сценах (окрас­ка светлых квадратов в середине совпадает с окраской темных на переднем плане — по Adelson, 2000)

ста от феноменальной локализации сравниваемых по светлоте поверх­ностей, в частности, от близости поверхностей в третьем измерении пространства. К этому же разряду эффектов относится так называемый принцип эквипланарности — одновременный контраст действует только внутри одинаково ориентированных в пространстве поверхностей¹¹ .

На рис. 3.8Б серые участки слева кажутся светлее, чем идентичные по окраске серые участки справа. Этот эффект может показаться парадок­сальным, ведь серые участки слева в основном окружены светлыми по­верхностями, а справа — темными Объяснение состоит именно в ис­пользовании принципа эквипланарности — разделении этого плоского изображения на два плана глубины: поскольку серые участки слева вос­принимаются как принадлежащие «выступающим вперед» черным поло­сам, а справа они относятся к «расположенному за черными полосами» белому фону, то соответственно меняется и выбор эффективных систем

¹ ' Аналогичные данные недавно впервые были получены и для собственно цвета (Shevell
& Wei, 2000)189

отсчета. Наконец, рис. 3.8В иллюстрирует влияние воспринимаемого распределения света и тени¹² . Светлые квадраты в середине этого рисун­ка по своей окраске совпадают с темными квадратами на переднем пла­не, но, отчасти, из-за «отбрасываемой цилиндром тени» их восприятие искажается. Таким образом, реальные механизмы восприятия оказыва­ются явно более сложными, чем это предполагалось в классических пси­хологических и нейропсихологических исследованиях цвета. Светлот-ные карты в действительности представляют собой трехмерные ландшафты, учитывающие удаленность, а также взаимную ориентацию поверхностей и предполагаемых источников света в пространстве.

Проведенный анализ говорит о том, что микроструктура процессов восприятия цвета (окраски) включает операции пространственной ло­кализации и определения ориентации поверхностей. Можно попытать­ся непосредственно прохронометрировать эти формы восприятия, что­бы проверить данный вывод. В исследовании, проведенном совместно с М.С. Капицей (Величковский, Капица, 1980), мы просили испытуе­мых максимально быстро определять в разных пробах параметры одно­го из перцептивных измерений предъявляемого на дисплее объекта: пространственное положение (вверху или внизу), направление движе­ния (влево или вправо), светлота (низкая или высокая) и форма (сим­метричная или асимметричная относительно вертикали). Регистриро­валось время реакции — отвечая, испытуемые должны были нажимать на кнопки, — и для различных интервалов времени реакции подсчиты-вался коэффициент успешности различения соответствующего перцеп­тивного признака.

Результаты показаны на рис. 3.9. При их интерпретации следует иметь в виду, что выбор ответа и его чисто моторные компоненты могут требовать не менее 100 мс. Это время нужно вычесть из полученных дан­ных, чтобы получить более точную оценку времени восприятия. Как сле­дует из графиков, особенно быстро испытуемые могли определять про­странственное положение и направление движения, причем данные для скорости оценок этих двух измерений практически совпали. Именно так должны были бы выглядеть результаты, если на самом деле существует единая функциональная система, обеспечивающая чрезвычайно быст­рую (около 100 мс) динамическую локализацию объектов. Восприятие и различение индивидуальности объектов требуют явно большего времени. Так, для оценки видимой светлоты потребовалось время в общей слож­ности порядка 200 мс. Еще более продолжительным оказалось восприя­тие особенностей формы объектов, требовавшее не менее 300 мс.

190

¹² Системы автоматического разпознавания до сих пор с большим трудом различают тени (пятна) и телесные предметы, так что снабженный электронным «зрением» автомо­биль вполне может внезапно остановиться перед тенью, отбрасываемой растущим на обо­чине деревом.

100

300 Время реакции, мс

500

Рис. 3.9. Успешность различения четырех перцептивных признаков объекта (по: Велич-ковский, Капица, 1980).

Ситуацию только что описанного простого эксперимента по хроно­метрированию восприятия различных перцептивных характеристик можно использовать для более углубленного анализа взаимоотношений соответствующих процессов. Поскольку во всех пробах испытуемые от­вечали нажатием одной из двух кнопок, легко проанализировать, напри­мер, насколько полно сознательная задача оценки цветовых (светлот-ных) характеристик позволяет игнорировать другие признаки, такие как форма или движение. Результаты такого анализа свидетельствуют об асимметричности взаимодействий перцептивных процессов (Величков-ский, Капица, 1980). Оценивая цвет объекта, мы можем игнорировать форму, но не положение или движение, так что многие ответы, ошибоч­ные с точки зрения сознательной задачи, оказываются неслучайными в отношении различения этих формально иррелевантных признаков. Точ­но так же обстоит дело и с восприятием формы — ответы обнаруживают зависимость от процессов динамической пространственной локализа­ции, но остаются случайными в отношении признака светлоты. Остает­ся добавить, что когда задача заключается в различении положения или движения, наблюдается значительная взаимная интерференция, однако влияние цвета и формы полностью отсутствует.

191

Большинство других исследований по классификации признаков объектов также свидетельствуют о том, что цвет и форма — это незави­симые качества. Этот вывод соответствует данным об относительной независимости их нейронных механизмов, возможности селективных выпадений и необходимости использования внимания для их одновре­менного восприятия (см. 3.4.2 и 4.2.3). Что касается отношений процес­сов динамической локализации (восприятие положения и движения) и восприятия перцептивной идентичности предметов (форма и/или цвет), то, по крайней мере при жестких ограничениях на время воспри­ятия, они явно носят асимметричный характер, что соответствует пред­ставлению о двух последовательных уровнях восприятия.

Опираясь на эти простые хронометрические эксперименты, можно обратиться к линии исследований восприятия, связанной с анализом феноменов маскировки. В психологии с термином «маскировка» ассоци­ируются две довольно различные группы феноменов. Гештальтпсихоло-ги положили начало изучению статической маскировки (или камуфля­ жа). Она чрезвычайно широко распространена в биологическом мире, например, в виде вариантов адаптивной раскраски, делающей непо­движное животное трудноразличимым в естественной среде обитания. Основу маскировки в этом первом значении слова образуют законы перцептивной организации (см. 1.3.1). В когнитивной психологии и в этой главе речь идет об эффектах динамической маскировки, которая возникает при быстром последовательном предъявлении информа­ции¹³ . Типичная процедура состоит в предъявлении в пространственно-временном соседстве двух стимулов — тестового и маскирующего. При несовпадении их локализаций говорят также о метаконтрасте. Эффек­ты маскировки обычно оказываются сильнее, если маска следует за те­стовым стимулом (обратная маскировка), а не предшествует ему (прямая маскировка).

Многочисленные данные демонстрируют два вида зависимости ус­пешности опознания или оценки параметров первого стимула от задерж­ки второго — монотонную и немонотонную, когда максимальный эф­фект маскировки наблюдается при асинхронностях включения 100—120 мс. Так, в одном из вариантов исследования так называемой «очень ко­роткой зрительной памяти» (см. 3.2.1) испытуемым показывался ряд букв, причем одна из букв маркировалась кольцом или сплошным дис­ком, перекрывавшим критическую позицию. Если меткой был диск, то при одновременном показе с буквами успешность восприятия буквы на критической позиции была минимальной, затем — примерно в течение трети секунды — она улучшалась. Если меткой было кольцо, то при ну-

192

¹³ Насколько нам известно, первая работа по «динамической маскировке» была опуб­ликована в 1871 году работавшим у Гельмгольца в Гейдельберге стажером из России (впос­ледствии приват-доцентом физиологии Санкт-Петербургского университета) Н.И. Бак­стом (Baxt, 1871).

левой задержке испытуемый просто видел букву в кольце, и успешность воспроизведения была максимальной. При росте асинхронности предъявления (ABC) кольца восприятие буквы ухудшалось и при асинх­ронности порядка 100 мс наступал момент, когда кольцо как бы «стира­ло» букву — феноменально оно окружало пустое место. При увеличении задержек до 200—300 мс кольцо переставало оказывать какое-либо вли­яние на восприятие и воспроизведение вновь улучшалось.

Для объяснения динамической маскировки было предложено два принципа — интеграции и прерывания. Согласно первому принципу, маскировка есть результат объединения тестового стимула и маски в единый перцепт. Такая комбинация затрудняет считывание информа­ции о тестовом стимуле. Согласно принципу прерывания, маскировка возникает из-за прекращения процесса считывания информации о те­стовом стимуле, например, в результате вытеснения или стирания его перцептивной репрезентации маской. Современные теории включают оба принципа. Считается, что интеграция действует при небольших интервалах между стимулами. При асинхронностях, превышающих 100 мс, вступает в силу механизм прерывания. Подробный анализ этого воп­роса содержится в раннем исследовании Майкла Турвея (Turvey, 1973). Он обнаружил два механизма маскировки — периферический и цент­ральный. Периферическая маскировка бывает как прямой, так и обратной и определяется суммарной энергией маски, то есть подчинена правилу:

Ixt = const, где / — интенсивность, ai—время стимуляции.

Она исчезает при дихоптических условиях — независимом предъяв­лении тестового стимула и маски левому и правому глазу. Эти свойства позволяют интерпретировать периферическую маскировку как реализа­цию принципа интеграции. Центральная маскировка зависит не от энер­гетических характеристик маски, а от асинхронности ее включения. Она является обратной и возможна при дихоптических условиях, но только в случае структурированной маски — гомогенное световое поле оказы­вается неэффективным. По всей видимости, механизмом центральной маскировки является прерывание.

Легко видеть, что анализ процессов маскировки также приводит к выводу о существовании глобальной двухуровневой архитектуры воспри­ятия: сначала объект воспринимается как относительно недифференци­рованное, но локализованное в трехмерном пространстве нечто, затем — как предмет с индивидуальными признаками, такими как цвет и форма¹⁴ (Величковский, 1973; Enns & Di Lollo, 2000; Hillyard & Anllo-Vento, 1998; Wichkovsky, 1982). Этот вывод подтверждается в результате рассмотре­ния других релевантных данных, которым посвящены последующие раз­делы этой главы (см. 3.2.3 и 3.4.2). В частности, процессы локализации и

¹⁴ В порядке уточнения отметим, что, согласно нашим данным (см. 3.3.3), на первом
из этих глобальных уровней возможны не только динамическая локализация и различе­
ние текстур, но и рудиментарное различение формы — как общих внешних очертаний
объекта. Восприятие формы как внутренней геометрии является прерогативой филогене­
тически более молодой системы фокального (предметного) восприятия. 193

идентификации (восприятия индивидуальных характеристик предме­тов) не только имеют различные нейрофизиологические механизмы, но и обнаруживают разные взаимоотношения с процессами внимания, осознания и памяти. Перед тем как обратиться к обсуждению этих воп­росов, нам, однако, придется разобраться с представлениями об икони-ческой и эхоической памяти («периферических сенсорных регистрах»), популярными в ранний период когнитивных исследований.

3.2 Взлет и падение «иконы»

3.2.1 Иконическая память

Обсуждая результаты самых первых тахистоскопических эксперимен­тов, Вильгельм Вундт отмечал, что «продолжительность жизни» зри­тельного образа может превышать номинальное время экспозиции сти­мула. По его наблюдениям, эта продолжительность обычно составляет примерно 250 мс. Он признавал также, что за это время возможны сдви­ги внимания — идея, напоминающая современное представление о ска­нировании информации из иконической памяти. Однако Вундт считал такую инерцию зрения связанной с ретинальными послеобразами и был далек от того, чтобы приписывать ей решающее функциональное зна­чение в восприятии и познании. Более того, он рассматривал присут­ствие послеобразов как прямую помеху, затрудняющую процессы де­тального восприятия, например, чтение.

В когнитивной психологии понятие об инерционности зрения пре­вратилось в представление о периферическом зрительном регистре — иконической памяти. Это понятие на несколько десятилетий стало од­ним из центральных при анализе когнитивной организации вообще. Известным исследованиям Джорджа Сперлинга предшествовали теоре­тические соображения Хэбба (Hebb, 1949), противопоставившего со­хранение информации в форме динамического следа стимуляции (дли­тельностью порядка половины секунды) более продолжительной, структурированной форме хранения. В своей докторской диссертации Сперлинг (Sperling, 1960) попытался определить количество информа­ции, воспринимаемой при кратковременном предъявлении¹⁵ . В каче­стве материала для воспроизведения испытуемым показывались матри­цы из согласных букв (чтобы из них трудно было составить слово).

¹⁵ Джордж Сперлинг — физик по образованию — решал в этой работе, выполненной на базе Белловских лабораторий фирмы AT&T, практическую задачу сравнения инер­ционности зрения оператора с инерционностью катодно-лучевых трубок, которые как раз стали использоваться в начале 1960-х годов в качестве самых первых компьютерных 194 дисплеев.

Время предъявления было равно 50 мс. Успешность полного воспроиз­ведения при этом была равна примерно 5 буквам, то есть соответство­вала нижней границе «магического числа» (см. 2.1.1). Эти ограничения могли быть вызваны либо особенностями восприятия — испытуемый не мог разглядеть больше за 50 мс, либо особенностями памяти — ис­пытуемый увидел все или, по крайней мере, многие символы, но очень быстро их забыл.

Для проверки этой второй гипотезы Сперлинг разработал методику частичного отчета. В варианте методики испытуемому быстро предъяв­ляется матрица из трех строчек по 4 элемента в каждой, а после ее ис­чезновения подается один из трех звуковых сигналов: высокий, низкий или средний. В зависимости от высоты тона он должен воспроизводить только одну из трех строчек матрицы. Поскольку тестирование строк осуществляется в случайном порядке, для определения общего объема воспринятого и запомненного на короткое время материала количество воспроизведенных символов умножается на число строк. Результаты этой процедуры показывают, что сразу после исчезновения матрицы испытуемый помнит значительно больше информации, чем может со­общить. Так, если испытуемый правильно воспроизводит в среднем 3,5 символов тестируемой строки, то умножение на число строк по­зволяет дать оценку объема иконической памяти, как превышающего 10 символов.

Время сохранения иконического следа можно определить, меняя отсрочку акустической послеинструкции — при увеличении отсрочки объем хранящейся информации начинает быстро уменьшаться. Когда отсрочка достигает 300 мс, вычисленная эффективность запоминания перестает отличаться от результатов экспериментов с полным воспроиз­ведением, то есть снижается до нижнего уровня «магического числа». Поэтому Сперлингом был сделан вывод, что в течение примерно трети секунды после исчезновения зрительного стимула информация о нем продолжает сохраняться в виде быстроугасающего зрительного образа, или (по терминологии Найссера — см. 2.2.2) «иконы». В течение этого короткого времени информация может продолжать «сканироваться» из иконической памяти в более устойчивую, но ограниченную по объему кратковременную память.

Принципиально те же выводы были сделаны годом позже Э. Аверба­хом и А. Корайллом (Averbach & Coriell, 1961). Эти авторы предложили модифицированный вариант методики, в котором испытуемым симуль-танно показывался ряд символов и критическая позиция маркировалась зрительной послеинструкцией, например, стрелкой, указывающей на определенную позицию. Если отсрочка послеинструкции не превышала 200—300 мс, то вероятность правильного воспроизведения символа на отмеченной позиции была выше, чем вероятность его свободного вос­произведения.

195

Множество других методических процедур, казалось бы, указывало в том же самом направлении. К ним прежде всего относятся методики изучения инерции зрения, такие как методика определения частоты сли­яния мельканий, а также оценка величины перцептивного момента — мак­симального временного интервала, внутри которого последовательные перцептивные события воспринимаются как одновременные (см. выше 3.1.2). Например, по данным Дж. Хайлана 1903 года, шесть последова­тельно показанных на соседних позициях букв обычно кажутся одновре­менными, когда все они попадают внутрь интервала, продолжитель­ность которого не превышает 80 мс. В когнитивной психологии были проведены многочисленные измерения, давшие в основном оценки от 30 до 120 мс. Подобные результаты можно получить, например, предъяв­ляя с переменным интервалом два «случайных» узора точек, образующих при наложении короткую надпись, которую испытуемые должны были прочитать. Кроме того, понятие иконической памяти использовалось и для объяснения эффектов зрительной маскировки (см. 3.1.3). Так, один из методических приемов состоял в определении критического интерва­ла суммации — максимального временного интервала, внутри которого некоторый пороговый или надпороговый перцептивный эффект опреде­ляется суммарной энергией стимула в соответствии с известным нам из обсуждения маскировки мультипликативным правилом:

/ *t = const, где / — интенсивность, a t — время стимуляции¹⁶ .

Эти феномены, однако, еще не исчерпывают список фактов, которые должна была гомогенизировать гипотеза сенсорного регистра. Ряд ис­следований был выполнен с помощью классической, предложенной еще Гельмгольцем методики «как верблюду пройти через игольное ушко». В этом случае за вертикальной щелью в непрозрачном экране в горизон­тальном направлении движется контурный рисунок, например, изобра­жение верблюда. Если время прохождения рисунка за щелью (или щели перед рисунком) не превышает 250—300 мс, то испытуемые обычно мо­гут узнать, что изображено на рисунке. Этот факт также можно считать указанием на существование некоторой структуры, накапливающей зри­тельную информацию в течение соответствующего времени.

Таким образом, в основу подхода к большому числу зрительных феноменов была положена очень простая идея, согласно которой на­чальным этапом процессов переработки информации является дву­мерная и статичная картина («зрительный сенсорный образ») физи­ческой стимуляции, исчезающая («затухающая») за время порядка трети или четверти секунды. В связи с этим возникают вопросы о точ-

¹⁶ Существование подобной зависимости внутри интервала около 100 мс в задачах оценки яркости было впервые показано в 19-м веке французскими физиологами Блоком и Шарпантье. Временную суммацию долго считали либо проявлением фотохимических закономерностей, либо следствием ритмической организации физиологических процес­сов в зрительной коре (прежде всего альфа-ритмом ЭЭГ — см. 2.4.2 и 3.1.2). С появлени­ем предсташшния об иконической памяти именно она стала считаться структурой, в ко-196 торой происходит интеграция зрительной стимуляции.

ной локализации, временных характеристиках и содержании икони-ческой памяти.

По вопросу о локализации иконы мнения разделились. Ряд дан­ных свидетельствовал о том, что иконическая память связана с актив­ностью палочкового аппарата сетчатки. Другие результаты говорят о наличии центральных икон. В одной из работ измерялась критическая частота слияния мельканий решетки из вертикально или горизонталь­но ориентированных черно-белых полос. Определяемая таким обра­зом инерция зрения уменьшалась вслед за адаптацией к решетке той же самой ориентации и увеличивалась после адаптации к ортогональ­ной решетке, причем эти результаты не зависели от того, предъявля­лись ли адаптационная и тестовая решетка одному и тому же глазу (Meyer, Lawson & Cohen, 1975). Учитывая данные из нейрофизиоло­гии, необходимо сделать вывод, что эти эффекты имеют кортикальное происхождение. Иконическая память оказалась состоящей из разно­уровневых компонентов.

Трудности возникли и при уточнении собственно временных харак­теристик иконической памяти. После продолжавшегося 20 лет попыток объединить огромный массив полученных данных стало выясняться, что свести эти данные к некоторому единому показателю в принципе не уда­ется. Так, практически все методики, связанные с оценкой видимой про­должительности стимула, обычно дают существенно меньшие значения времени иконического хранения, чем косвенные процедуры типа спер-линговской методики частичного отчета. Как отметил в обстоятельном обзоре этих исследований англичанин Макс Колтхарт, «информацион­ная инерционность (или иконическая память) не может быть идентифи­цирована с видимой инерцией, так как они имеют фундаментально раз­личные свойства» (Coltheart, 1980, р. 183).

Можно добавить, что даже с помощью одного и того же методичес­кого приема иногда измеряются различные процессы. Например, кри­тический интервал суммации, который считали чуть ли не фотохимичес­кой постоянной, меняется от 30 мс в задаче обнаружения зрительного сигнала до примерно 300 мс в задачах идентификации букв и оценки остроты зрения. Неожиданным свойством видимой инерции оказалось то, что при уменьшении яркости стимула она возрастает. Та же тенден­ция наблюдается и при уменьшении длительности экспозиции. В лите­ратуре выдвигалось предположение об адаптивном характере этих эф­фектов: чем сложнее условия восприятия, тем больше продлевается время жизни иконы, чтобы облегчить работу вышестоящим инстанци­ям. По-видимому, в этом случае значительно проще было бы говорить не об инерции, а о времени восприятия характеристик объектов, которое увеличивается при недостаточной энергии стимуляции.

Столь же сложен вопрос о характере информации, представленной в иконической памяти. Исследования показали, что успешный частичный отчет возможен на основании целого ряда «физических признаков»: по-

197

ложения, яркости, цвета, размера, общей ориентации символов и т.д. Интересно, что в этот список входят также параметры движения объек­тов, хотя от чисто инерционной, иконической системы отображения это было бы трудно ожидать. С другой стороны, селекция на основании фо­нологических или семантических признаков оказывается неэффектив­ной. Так, Сперлинг установил, что если матрица состоит из букв и цифр, то послеинструкция воспроизводить символы одной из этих двух кате­горий не дает никакого преимущества перед полным отчетом. Это соот­ветствует представлению об иконической памяти как о прекатегориаль-ном (то есть фиксирующем только физические признаки) хранилище. Возможными, однако, остаются и другие объяснения: например, за от­сутствие семантической информации могла быть принята ситуация, в которой информация о категориальной принадлежности символов при­сутствовала в ответах, но, в отличие от физических признаков, «не зату­хала» (см. 4.1.3).

Общим аргументом против гипотезы иконической памяти служат выявленные в течение 1970-х годов данные о том, что сохранение зри­тельной информации вполне возможно в течение секунд, минут и ме­сяцев (см. 5.2.1). Предположим, что попытка заменить исследования восприятия изучением иконической памяти была ошибкой и за ста­тическими иконами на самом деле кроются процессы актуального развития, или микрогенеза восприятия¹⁷ . Пусть далее эти процессы за­висят не только от стимульной ситуации, но и от быстрого распределе­ния внимания. Если в результате часть сцены будет обследована более детально, то это совсем не означает, что сцена в целом получает столь же полную обработку. Мы вернемся к альтернативному объяснению данных, на которых основана гипотеза иконической памяти, в конце этого раздела (см. 3.2.3). Отметим только, что, согласно современным данным, зрительная память, удерживающая полученную за время од­ной фиксации информации, часто работает всего лишь с одним объектом (обычно он является целью следующего саккадического скачка — см. 4.2.3). Кроме того, спецификация этого объекта имеет довольно абстрактный характер (см. 3.3.3 и 4.4.1), что, конечно, не позволяет говорить о какой-либо полной картинке видимой сцены — «иконической репрезентации».

" Термин «микрогенез» был введен в 1930-е годы эмигрировавшим в США немец­ким психологом Хайнцем Вернером (впоследствии — одним из ведущих специалистов по когнитивному развитию), чтобы отличать актуальное развитие восприятия, мышле­ния и эмоций от процессов их онто- и филогенеза. В предвоенной Германии исследова­нием микроненеза (или «актуалгенеза») занимались представители так называемой «вто­рой лейпцигской школы» Феликс Крюгер и его ученики. Основные принципы микро­генетического подхода были сформулированы в конце 19-го века русским учеником 198 Вундта H.H. Ланге (см. 3.2.3).

3.2.2 Эхоическая память

В силу ряда причин нельзя одновременно предъявить большое число звуковых сигналов так, чтобы они были в достаточной степени разли­чимы. Это обстоятельство несколько задержало изучение слухового сен­сорного регистра, хотя, например, Найссер (Neisser, 1967) был настоль­ко уверен в его существовании, что даже предложил вошедший в литературу термин «эхоическая память». Предполагалось, что эхоичес­кая память — это точная реплика акустических событий, которая про­должает «звучать в нас» после их окончания, позволяя воспроизводить последнюю из только что сказанных нашим собеседником фраз в ответ на вполне справедливый упрек: «Да ты меня совершенно не слушаешь!» Наиболее полной имитацией методики частичного отчета в слухо­вой модальности является работа Дарвина, Турвея и Краудера (Darwin, Turvey & Crowder, 1972). За одну секунду испытуемым последовательно предъявлялись три тройки букв и цифр. В каждой тройке один стимул предъявлялся на левое ухо, другой — на правое, а третий — на оба сразу. Послеинструкция указывала, с «какого места» воспроизводить инфор­мацию. Естественно, в эксперимент вводилось и контрольное условие полного воспроизведения. Результаты, на первый взгляд, также оказа­лись знакомыми: при увеличении задержки послеинструкции наблюда­лась типичная «функция затухания», затянувшаяся, правда, в случае эхоической памяти на целых четыре секунды (!). Вместе с тем перепад результатов на этом временном отрезке едва достигал половины едини­цы материала при абсолютном уровне пять единиц, что, конечно, едва ли достаточно для доказательства существования независимого блока хранения с «почти неограниченным объемом сенсорной информации».

Не прояснили вопроса и другие исследования, проводившиеся, в ча­стности, с помощью предъявления акустически сжатых последователь­ностей цифр. Эта методика широко использовалась в работах Холдинга и его сотрудников (Holding, 1979). Вопреки большинству других сообще­ний они вообще не нашли преимущества частичного отчета перед пол­ным, установив дополнительно ряд неожиданных с точки'зрения гипо­тезы эхоической памяти фактов, таких как наличие выраженного эффекта первичности (хотя «эхо» первых элементов должно было бы «затухать» в первую очередь), а также появление слабого преимущества частичного отчета при увеличении интервалов между стимулами. Пос­леднее изменение условий, очевидно, увеличивает время, в течение ко­торого должен сохраняться эхоический след, тем не менее результаты улучшались. По-видимому, и в этом случае речь идет не столько о накоп­лении информации, сколько о процессах восприятия и перекодирова­ния акустических событий. Обращает внимание тот факт, что во всех этих работах число символов, якобы хранящихся в эхоической памяти, с трудом достигало нижней границы «магического числа» Дж. Миллера.

199

Множество исследований было посвящено анализу элементарных временных характеристик слуха, аналогичных инерции зрения. Идеалом здесь также была количественная конвергенция результатов. Однако если при детекции повторяющихся участков последовательностей зву­ков время удержания эхоического следа оценивалось величиной по­рядка двух и более секунд, то согласно результатам другой методики, основанной на синхронизации начала и конца звукового стимула со вспышкой света, продолжительность эхоической памяти составила около 130 мс. Необъяснимым для гипотезы эхоической памяти образом инерция слуха определялась в последнем случае началом, а не концом предъявления, так что звуковой сигнал длительностью 10 мс имел «инер­цию» 110 мс, а длительностью 100 мс — только 20 мс. Этот результат до­вольно трудно интерпретировать как эффект памяти, скорее как эффект микрогенеза восприятия, начинающегося в момент акустического собы­тия и требующего для своего завершения порядка 100 мс.

Серию известных исследований переработки слуховой информа­ции человеком провел Доменик Массаро (Massaro, 1975). Он установил, в частности, что при обратной маскировке опознание звуковых тонов нарушается, если асинхронность предъявления маски становится мень­ше 250 мс. Этой величиной Массаро и оценивает продолжительность «преперцептивного слухового образа», который представляет собой лишь другое название для эхоической памяти. Он же показал, что кроме «мас­кировки опознания» существуют другие виды маскировки, например, «маскировка обнаружения», определяемая интервалом, при котором ис­пытуемый затрудняется сказать, был ли вообще предъявлен тестовый стимул. Этот интервал оказывается на порядок меньше. Возможно, приводимая Массаро оценка 250 мс — это время, которое уходит на восприятие и опознание акустического события. Собственно сохране­ние слуховой перцептивной информации могло бы продолжаться в те­чение более длительного времени. В самом деле, Ф. Крэйк и М. Кирс-нер (Craik & Kirsner, 1974) показали, что информация о специфических особенностях интонации голоса доступна испытуемым через 8 секунд после предъявления речевого сообщения, а при некоторых условиях ее влияние обнаруживается и через несколько минут.

Несколько иная линия исследований была начата Робертом Крау-дером (Crowder, 1978). Он предпочитает говорить не об эхоической па­мяти, а о «прекатегориальном акустическом хранилище». Согласно это­му автору, о существовании такого хранилища свидетельствуют три эффекта: 1) эффект недавности в позиционных кривых полного воспро­изведения (то есть лучшее воспроизведение последних элементов ряда), 2) эффект модальности — более выраженный эффект недавности после слухового предъявления по сравнению со зрительным, 3) эффект ауди­ торного суффикса. Поскольку эффект недавности в целом чаще связы­вают с кратковременной памятью, остановимся несколько подробнее на 2QQ последнем из этих эффектов.

В типичном эксперименте испытуемому предъявляются 6—10 акусти­ческих стимулов (обычно буквы, цифры или слоги, но иногда также ес­тественные шумы или музыкальные звуки). За этими стимулами послед­ним в ряду следует заранее известный «суффикс» (скажем, слово «нуль»), который нужно просто игнорировать. В контрольном условии вместо суффикса в начале ряда предъявляется префикс (например, тот же «нуль»). Данные говорят о снижении успешности воспроизведения элементов, непосредственно предшествующих суффиксу. Считается, что суффикс интерферирует с информацией, хранящейся в «прекатегори-альном хранилище». Эффект суффикса может быть далее уменьшен при введении явных физических различий между суффиксом и последними элементами ряда, такими как изменение тембра голоса и положения в пространстве. Эти факты выглядят весьма убедительно, но были обна­ружены и некоторые осложняющие обстоятельства. Дарвин и Бэддели показали в конце 1970-х годов, что эффект суффикса «не работает», если ряд стимулов состоит из слогов, отличающихся согласными (например, «ба», «га», «да»...), и восстанавливается, когда они отличаются гласны­ми («ги», «га», «ге»...). Этот результат говорит о присутствии фонологи­ческого анализа, причем основанного на выделении согласных звуков. Имеются также сообщения, ставящие под сомнение тезис о «прекатего-риальности» эффекта суффикса. Так, например, оказалось, что данный эффект уменьшается почти на 20%, если в качестве суффикса использу­ется синоним последнего слова ряда (Salter & Colley, 1977).

Оценивая накопленные в 1970-е годы экспериментальные данные, Роберт Краудер писал, что «в целом они соответствуют модели эхоичес-кой памяти, но не достаточны для того, чтобы заставить принять эту мо­дель» (Crowder, 1978, р. 367). С этим выводом трудно согласиться. Одно то, что оценки продолжительности эхоического хранения иногда разли­чаются между собой на два порядка, доказывает, что эта частная попыт­ка гомогенизации психологических феноменов в рамках компьютерной метафоры окончилась неудачей. Не случайно, что к началу 21-го века понятие «эхоическая память» практически перестало упоминаться в ру­ководствах по когнитивной психологии. Сами феномены, разумеется, ос­тались. Их изучение продолжается в рамках двух основных направлений.

Первое направление развивает представления, близкие идеям геш-тальтпсихологии. Хотя законы перцептивной организации были перво­начально описаны главным образом на зрительном материале, исследо­вания восприятия звуковых тонов выявили аналогичные зависимости. Их автор — А. Бригман (Bregman, 1990) описывает полученные результа­ты в терминах классических законов сходства, близости, простоты, хоро­шего продолжения, вхождения без остатка и общей судьбы (см. 1.3.1). Один из ведущих специалистов в области внимания Даниел Канеман считает, что суффикс меняет перцептивную организацию акустического ряда, ухудшая условия восприятия релевантных элементов. Причина такого ухудшения заключается в том, что включенный в общую группу иррелевантный элемент отвлекает на себя часть внимания и обработка 201

остальных элементов оказывается менее эффективной. В доказательство своей точки зрения Канеман продемонстрировал существование эффек­та суффикса в зрительной модальности (см. 4.2.2).

Второе направление связано с анализом собственно феноменов па­мяти. Центральным при этом становится анализ кратковременной, или, в современной терминологии, рабочей памяти. Рабочая память со­держит целый ряд служебных компонентов, в том числе относительно пассивное фонологическое хранилище (см. подробно 5.2.3). Это послед­нее фиксирует продукты перцептивного анализа речи и оказывается более продолжительным (до нескольких секунд), чем гипотетический слуховой сенсорный регистр, или эхоическая память. По-видимому, су­ществование подобного фонологического хранилища, специализиро­ванного на поддержке процессов речевой обработки, и позволяет нам в ответ на справедливый упрек «Да ты меня просто не слушаешь!» прак­тически всегда достаточно успешно воспроизвести последнее из того, что сказал наш собеседник.

3.2.3 Микрогенез как альтернатива

Чтобы подойти к объяснению фактов, на которых основано предполо­жение о существовании иконической памяти, полезно обратиться к ра­ботам ученика Вундта и одного из основателей экспериментальной пси­хологии в России, профессора Одесского университета Николая Николаевича Ланге (1858—1921). В 1892 году им была опубликована ра­бота «Закон перцепции». Исходя из своих наблюдений с тахистоскопи-ческим показом изображений предметов, он описывает восприятие как процесс микрогенетического развития: «Процесс всякого восприятия состоит в чрезвычайно быстрой смене целого ряда моментов или ступе­ней, причем каждая предыдущая ступень представляет психическое со­стояние менее конкретного, более общего характера, а каждая следую­щая — более частного и дифференцированного» (Ланге, 1893, с. 3). Восприятие трактуется здесь как развернутый во времени процесс, а не моментальный, постепенно растворяющийся в воздухе снимок.

Можно ли операционализировать эту интерпретацию, сделав ее экс­периментально проверяемой? Один из таких подходов состоит в анализе зависимости «сенсорной инерции» от времени, прошедшего с момента предъявления стимула (stimulus onset asynchrony, SOA — асинхронность включения стимулов, ABC) и с момента его выключения (interstimulus interval, /57 — интерстимульный интервал, ИСИ). Микрогенез начинается в момент предъявления информации и поэтому должен быть связан с па­раметром асинхронности включения. Напротив, в случае эффектов сенсор­ ной памяти решающее значение должен иметь интерстимульный интер­вал, так как инерция зрения (или слуха) просто увеличивает эффективную 202 продолжительность стимула после его физического окончания.

Имеющиеся данные дают однозначный ответ — как слуховые (см. выше 3.2.2), так и зрительные сенсорные эффекты определяются време­нем, прошедшим с момента включения стимула. В частности, канадским психологом Винцентом Ди Лолло (Di Lollo & Wilson, 1978) было показа­но, что возможность перцептивной интеграции зрительных конфигура­ций зависит от параметра ABC, a не от интерстимульного интервала. Он последовательно предъявлял своим испытуемым две матрицы 5x5, кото­рые при физическом наложении образовывали полную матрицу с одной пустой ячейкой (рис. 3.10). Задача заключалась в обнаружении этой ячейки при различных комбинациях длительности предъявления и ве­личины интерстимульного интервала. Когда время экспозиции первого изображения превышало 100—120 мс, то даже при интервале 10 мс не происходила суммация изображений — испытуемые не могли указать пустую ячейку. Если бы «иконическая память» на самом деле была па­мятью, то есть в известном смысле «следом стимуляции», ее продолжи­тельности с избытком должно было бы хватить для заполнения столь короткого интервала. Напротив, естественно предположить, что в пер­вые 100 мс после предъявления объект просто еще не воспринят как не­которое устойчивое и оформленное целое и всякая поступающая ин­формация легко интегрируется с ним.

первая матрица

вторая матрица

отсутствующая ячейка

комбинация

Рис. 3.10. Псевдослучайные матрицы, используемые для изучения зрительной интегра­ции: при наложении они образуют заполненную матрицу с одной пропущенной ячейкой. 203

Рассмотрим второй тезис Ланге, согласно которому актуальное раз­витие восприятия обнаруживает несколько «моментов или ступеней» в направлении от общих к более дифференцированным «психическим со­стояниям». К началу когнитивной революции взгляды Ланге и последу­ющие работы лейпцигской школы гештальтпсихологии были успешно забыты. Но в 1970-е годы было выдвинуто несколько похожих предпо­ложений. В частности, нами была обоснована теория микрогенеза, со­гласно которой восприятие предмета начинается с его динамической локализации в трехмерном окружении, после чего происходит специ­фикация его общих очертаний и, наконец, инвариантное восприятие тонких внутренних деталей (Величковский, 1973; 1982а; Velichkovsky, 1982). Базовый цикл микрогенеза восприятия может занимать до 300 мс и требует, особенно в отношении анализа индивидуальных характерис­тик и деталей предметов, участия внимания (то есть осуществляется в режиме так называемого «фокального зрения» — см. 3.3.2 и 3.4.2).

С этой точки зрения, через треть секунды после предъявления зри­тельный образ предмета обычно лишь впервые формируется, а отнюдь не прекращает свое существование. Отмечавшиеся многими авторами систематические расхождения в различных оценках длительности ико­ны (см. 3.1.2) могли бы тогда объясняться тем, что методики изучения видимой инерции основаны на относительно простых задачах обнаруже­ния и локализации, требующих для своего завершения около 100 мс, тогда как выявляемая с помощью методики частичного отчета информа­ционная инерция предполагает возможность идентификации формы объектов, то есть занимает в общем случае порядка 300 мс¹⁸ . Так называ­емое «сканирование информации из иконы» осуществляется по ходу формирования зрительного образа и принципиально приурочено к тому или иному его этапу (например, 100 или 300 мс) в зависимости от харак­тера требуемого от испытуемого ответа.

Столь же естественно объясняется в рамках микрогенетических представлений и маскировка. Она возникает из-за ошибочной специ­фикации маскирующего стимула вслед за правильной локализацией те­стового. Иными словами, речь идет о подмене объекта: предъявление тестового объекта быстро (в течение примерно 100 мс) локализуется как некоторое требующее нашего внимания событие, но когда мы перехо­дим затем к детальной спецификации его индивидуальных характерис­тик, таких как цвет и форма, то находим в соответствующей области ок­ружения уже другой объект, который и воспринимается нами вместо первого (Enns & Di Lollo, 2000). Это объяснение, предполагающее по­вторное обращение к объекту на более высоком уровне обработки, по-

¹⁸ Известные исключения лишь подтверждают это правило: в случае идентификации формы видимая инерционность, определяемая по величине критического интервала сум-мации или с помощью упоминавшейся выше методики «как верблюду пройти через иголь-204 ное ушко», возрастает до 300 мс (например, Kahneman & Norman, 1964).

зволяет понять целый ряд особенностей маскировки, например, почему даже в условиях жесткой маскировки, когда испытуемые утверждают, что совершенно не видят тестовый объект, они, тем не менее, способны различать (в ситуации вынужденного выбора) те пробы, в которых он был предъявлен, от тех, где он не предъявлялся (Pollack, 1972)¹⁹ .

В рамках этих представлений удается объяснить результаты экспе­риментов по частичному отчету, не прибегая к понятию «иконическая память» (Величковский, 1977). Дело в том, что в когнитивной психоло­гии не рассматривалось скрытое допущение о равенстве времени вос­приятия материала матрицы и восприятия послеинструкции в методике частичного отчета. В большинстве таких экспериментов необходимо было воспринимать и воспроизводить довольно сложную фигуративную информацию, тогда как инструкция содержала простую пространствен­ную информацию. Восприятие послеинструкции, следовательно, могло значительно опережать восприятие релевантных для решения задачи аспектов матрицы. Учитывая хронометрические данные по быстрым оценкам местоположения и формы объектов (см. 3.1.3), можно ожидать, что такое опережение будет достигать 200 мс. За это время испытуемый может сконцентрировать свое внимание, эффективно настроившись на восприятие формы объектов в указанной части матрицы, но не в других ее частях. Последнее делает процедуру умножения результатов в мето­дике частичного отчета неправомерной.

Можно предположить, что если кодировать положение критических элементов матрицы с помощью фигуративных послеинструкции (то есть стимулов, отличающихся формой, а не пространственным положением), то всякие указания на иконическую память должны исчезнуть, точнее, «функция затухания иконы» должна сдвинуться в область положитель­ных задержек «послеинструкции». Это подтвердили эксперименты, про­веденные нами некоторое время назад совместно с М.С. Капицей (см. Величковский, 19826)²⁰ . Как видно из результатов этих экспериментов,

¹⁹ Первоначально маскировку объясняли как своеобразные гонки между двумя сти­
мулами, причем восприниматься должен тот стимул, который первым достигает блока
«сознательной репрезентации». С этой точки зрения, однако, совершенно непонятно,
почему обратная маскировка обычно выражена более сильно, чем прямая, иными сло­
вами, почему «в гонках» побеждает стимул, предъявляемый последним. Предложенная
двухуровневая модель объясняет это задержкой в подключении внимательного анализа,
направленного на спецификацию индивидуальных характеристик объектов. Данная мо­
дель является частным случаем уровневых объяснений восприятия, более подробно рас­
смотренных нами ниже (см. 3.4.2 и 8.4.3).

²⁰ В экспериментах применялась методика частичного опознания со зрительной пос-
леинструкцией, похожая на методику экспериментов Авербаха и Корайлла (см. 3.2.1).
Кстати, практически полное совпадение результатов этих авторов и Сперлинга (исполь­
зовавшего не зрительную, а акустическую послеинструкцию) представляет собой про­
блему для гипотезы иконической памяти, так как объединение информации из икони-
ческой и эхоической памяти допускается в блочных моделях лишь на уровне кратковре­
менного хранилища. Напротив, с нашей точки зрения, процессы быстрой пространствен­
ной локализации принципиально имеют интермодальный характер.205

-500-300-100 0 100300500

Асинхронность предъявления послеинструкции, мс
О пространственная инструкцияΔ фигуративная инструкция

Рис. 3.11. Результаты экспериментов по частичному опознанию зрительных форм в за­висимости от характера инструкции, асинхронности ее предъявления и состояния тем-новой адаптации зрения (по: Величковский, 19826).

206

представленных на рис. 3.11, использование в качестве кода признака формы, а не пространственного положения приводит к тому, что для улучшения восприятия элементов предъявлять инструкцию действи­тельно приходится до показа самой матрицы.

Из представленных на этом рисунке графиков также видно, каким образом на успешность опознания влияет предварительная темновая адаптация зрения, способствующая появлению выраженных последова­тельных образов стимульных объектов. Темновая адаптация улучшает результаты, давая возможность «считывать» информацию с послеобраза, но она никак не меняет вид выявляемых зависимостей, в частности, тот факт, что кривые для пространственных и фигуративных инструкций сдвинуты относительно друг друга примерно на 200 мс. Это говорит об относительной независимости микрогенеза и механизмов возникнове­ния последовательных образов, а также о том, что сперлинговский эф­фект частичного отчета зависит прежде всего от параметров микрогене­за восприятия, а не от последействия сенсорной стимуляции, резко возрастающего в условиях темновой адаптации.

Обсуждая общенаучные основания исследования процессов акту­ального развития восприятия, нельзя не отметить их несомненную ро­мантическую основу: микрогенетические представления естественно

соотносятся с данными о развитии восприятия в фило- и онтогенезе, а также с результатами неиропсихологических и нейрофизиологических исследований (см. 1.4.1 и 3.4.2). Этот факт в полной мере подчеркивал еще H.H. Ланге: «Подобно тому как эмбриологическое развитие челове­ка повторяет в несколько месяцев те ступени, которые некогда проходи­ло общее развитие рода, так и индивидуальное восприятие повторяет в несколько десятых секунды те ступени, какие в течение миллионов лет развивались в общей эволюции животных» (Ланге, 1893, с. 3).

Гетерохронность (разновременность) различных аспектов микроге-неза зрительного восприятия подтверждается нейрофизиологическими данными, свидетельствующими о существовании быстрых и медленных каналов сенсорной переработки. Они отличаются рядом анатомических особенностей (отсюда одно из их названий: магноцеллюлярные, M — крупноклеточные и парвоцвллюлярныв , Ρ —- мелкоклеточные). В функ­циональном отношении эти механизмы также весьма различны. Кана­лы первого типа быстро отвечают на «размытую» информацию, наличие больших пятен, движение и появление объектов в широком поле зре­ния. Механизмы второго типа работают сравнительно медленно, реаги­руя на локальные перепады яркости, тонкие линии, другие мелкие дета­ли (Tovée, 1996).

На вопрос о том, достаточно ли этого разделения для описания микрогенеза, следует ответить отрицательно. Во-первых, не совсем ясны взаимоотношения между этими группами каналов. Обычно пред­полагается, что фазические каналы тормозят активность тонических²¹ . В одном из обзоров процессов маскировки Бруно Брейтмейер (Breitmeyer, 1980), однако, приходит к выводу, что такое торможение является вза­имным. Иконические репрезентации этот автор идентифицирует с по­ложительными последовательными образами, причем, по его мнению, в процессах восприятия (в частности, при чтении) такие «иконы» могут лишь мешать восприятию деталей, а следовательно, должны активно

²¹ Взаимодействие фазических и тонических каналов служит основой распространен­
ного объяснения обратной маскировки и метаконтраста. Предполагается, что фазичес-
кий ответ на маскировочный стимул тормозит более поздний тонический ответ на предъяв­
ление тестового стимула (коррелятом этого ответа может быть описание деталей). Для
данного объяснения существенно, чтобы маскировочный стимул предъявлялся с соот­
ветствующей задержкой. В последнее время обнаружены условия, при которых это объяс­
нение не работает. Например, полная маскировка (метаконтраст) возникает и в том слу­
чае, когда маскировочный стимул предъявляется одновременно с тестовым и просто про­
должает оставаться в поле зрения после того, как тест-объект примерно через 100 мс ис­
чезает (Enns & Di Lollo, 2000). Этот вариант маскировки легко предсказывается описан­
ной выше (см. 3.1.3) двухуровневой моделью восприятия: 1) вначале происходит регист­
рация и локализация тестового и маскирующего стимулов как некоторого недифферен­
цированного события; 2) с задержкой порядка 100 мс начинаются процессы детальной
спецификации этого события, которые ведут к восприятию индивидуальных характерис­
тик одного лишь маскировочного стимула. 207

подавляться²² . По-видимому, зрение действительно занимается «иконо­борчеством» — вывод, который предвидел уже Вундт. К тому же, разде­ление двух групп каналов связано, главным образом, с анализом сенсор­ной переработки в сетчатке и в первичных, затылочных отделах коры. Как мы увидим в дальнейшем (см. 3.4.2), восприятие вовлекает и другие структуры мозга, включающие различные субкортикальные области, а также ассоциативные зоны теменных и височных долей.

3.3 Распознавание конфигураций

3.3.1 Традиционные психологические подходы

Важнейшей функцией восприятия является распознавание зрительных и акустических конфигураций, ведущее, в частности, к узнаванию предме­тов и их категоризации, то есть отнесению к той или иной семантичес­кой категории. Проблема механизмов распознавания, или «распознава­ния образов», является одной из центральных для целого комплекса когнитивных наук: психологии, нейрофизиологии, искусственного ин­теллекта и нейроинформатики. В когнитивной психологии ей прямо или косвенно посвящены десятки монографий и сотни статей. В даль­нейшем мы будем многократно возвращаться к ее рассмотрению из пер­спективы исследований памяти и организации семантической инфор­мации (см., например, 5.1.1 и 6.1.2). Данный раздел посвящен сенсорно-перцептивным механизмам распознавания.

Элементарной предпосылкой того, что некоторый объект вообще будет опознан, является его выделение в качестве фигуры из окружаю­щего фона. Кроме того, при распознавании акцент лежит на индиви­дуальных признаках, таких как цвет поверхности и форма. Про­странственно-ситуативные признаки (положение в пространстве, ориентация, движение, освещенность) выполняют при распознавании скорее технические функции — чаще всего их параметры лишь учиты­ваются нами для того, чтобы дать инвариантную (константную) оценку индивидуальным признакам. Таким образом, можно сказать, что рас­познавание связано с относительно поздними стадиями восприятия, как бы «надстраивающимися» над процессами динамической простран­ственной локализации (см. 3.1.3).

²² Инерционность восприятия увеличивается при утомлении, когда ослаблены цент­ральные процессы контроля. Это проявляется в увеличении продолжительности после­довательных образов, усилении маскировки и снижении критической частоты слияния 208 мелькании (Леонова, 1984)

В последние годы были проведены систематические исследования законов перцептивной организации, направленные на выяснение при­роды влияющих на выделение фигуры из фона факторов и их взаимоот­ношений. При этом оказалось, что динамическая локализация в про­странстве служит наиболее фундаментальной основой для такого выделения. Если разные законы перцептивной организации (см. 1.3.1) конфликтуют между собой, «навязывая» разные варианты группировки видимых компонентов сцены, то победителем обычно оказывается фак­тор близости, причем близости в трехмерном пространстве, а не на сет­чатке. Закономерное движение стимулов в трехмерном пространстве также оказывается сильнейшим фактором перцептивной организации. Если пространственно-динамические факторы нейтральны (например, когда в статичной конфигурации расстояния между элементами равны между собой), то второй по силе группой факторов оказывается глобаль­ное сходство, определяемое такими признаками, как окраска, общая ориентация (для элементов, имеющих выраженную ориентацию) или размеры (зернистость). Только тогда, когда все эти факторы нейтрали­зованы, группировка начинает учитывать особенности и сходство соб­ственно формы элементов.

Очевидное объяснение этих зависимостей состоит в том, что воспри­ятие формы предполагает анализ уже выделенных из фона объектов, тог­да как группировка основана на глобальной оценке сходства без предва­рительного восприятия формы образующих текстуру элементов. Эти два процесса не просто различны, но часто противоположны по чувстви­тельности к отдельным признакам объектов. Так, хотя буквы «L» и «Т» явно отличаются по форме, образованные из них текстуры лишь с тру­дом отличаются друг от друга (см. рис. 3.12 справа). Напротив, неболь­шие вариации в наклоне «Т» практически не замечаются нами при узна­вании, однако они служат хорошей основой для дифференциации соответствующих текстур (рис. 3.12 слева).

Особенно важную роль в распознавании играют именно процессы спецификации и распознавания формы. Как особая, требующая специ­ального изучения проблема восприятие формы длительное время не осознавалась представителями «импрессионистической» (Эрнст Мах) ассоциативной психологии. Гештальтпсихологи считали восприятие формы первичным фактом восприятия, подчеркивая его «вещный», или предметный, характер. Если тезис о первичности восприятия фор­мы вызывает сегодня — на основании представленных выше данных о микрогенезе — обоснованные сомнения, то предметность действитель­но представляется весьма важной характеристикой этого класса пер­цептивных процессов, к обсуждению которой мы еше вернемся в кон­це этого раздела (см. 3.3.3).

В психологических подходах последних десятилетий центральное место занимают формальные теории описания структуры перцептив­ных конфигураций. Речь идет о синтаксическом подходе: сначала вы­деляются отдельные элементы (признаки), из которых по определен­ным правилам (грамматикам) строится перцептивное описание конфигурации. Фактически в основу этого подхода положена более ранняя идея Дональда М. Маккая (МасКау, 1950), согласно которой перцептивная сложность (информативность) конфигурации определя­ется числом операций, осуществляемых перцептивной системой для ее спецификации (см. 2.1.3). Но характер этих элементов и операций над ними по-прежнему остается не вполне ясен²³ . Одна из наиболее инте­ресных теорий такого рода развивается голландским психологом Э. Ле-венбергом и его коллегами (Leeuwenberg, 1978). Модель постулирует повторения, зеркальные отображения и другие избыточные операции с разными элементами конфигураций, иногда осуществляемые в итера­ тивном (повторном) режиме, то есть в ходе нескольких последователь­ных обращений к продуктам процесса кодирования.

Оценка сложности различных перцептивных интерпретаций ис­пользуется для объяснения множества эффектов. Так, можно задать вопрос, почему на рис. 3.1 ЗА мы всегда видим два пересекающихся квадрата, хотя теоретически возможны и альтернативные варианты, ча­стично указанные в нижнем ряду. Ответ связан с относительной про­стотой процесса конструирования квадрата, для которого нужно по­вторное использование лишь двух элементов — отрезка фиксированной

²¹ Джулиан Хохберг следующим образом характеризует эти исследования¹ «На физио­логическом и психофизическом уровнях идет лихорадочный поиск элементов сенсорно­го анализа (которые учитель Гельмгольца Иоханнес Мюллер назвал "специфическими энергиями органов чувств") и есть упоминания ментальных структур, к которым эти эле­менты должны относиться... Но если Титченер когда-то заявил, что небольшой (по се­годняшним масштабам) финансовой поддержки и пары лет работы было бы достаточно, чтобы поставить все точки над / и черточки на t его варианта ассоцианистской теории, ..мне что-то не приходилось слышать таких оптимистичных заявлений в последнее вре-210 мя» (Hochberg, 1979, ρ 138).

Потенциальные интерпретации

Прозрачность
низкаявысокая

Рис. 3.13. Примеры влияния фигуративной сложности на восприятие: А. Однозначность восприятия потенциально многозначной конфигурации; Б. Эффект глубины в плоском изображении; В. Феноменальная прозрачность.

длины и угла 90°. При других интерпретациях число элементов и раз­нообразие операций с ними возрастает. Точно так же на рис. 3.1 ЗБ нами воспринимается, казалось бы, очень сложная трехмерная конструкция, а не плоский, нанесенный на поверхность узор. В действительности, с учетом высокой избыточности компонентов (они показаны справа), трехмерная интерпретация оказывается более простой, чем двумерная, требующая спецификации множества отличающихся по ряду парамет­ров элементов. Наконец, на рис. 3.13В слева мы видим плоский двумер­ный паттерн, тогда как справа похожая с точки зрения физических при-

211

знаков конфигурация распадается на две, причем та из них, которая лежит «сверху», к тому же оказывается феноменально прозрачной, позво­ляющей видеть детали, лежащие «внизу». Мы предоставляем читателю возможность объяснить этот феномен по аналогии с объяснениями, данными выше²⁴ . Несколько иной подход будет рассмотрен нами в кон­це данной главы (см. 3.4.1).

В когнитивной психологии существует несколько групп моделей, или теорий распознавания. Только что рассмотренные формальные те­ории восприятия формы служат хорошим введением в эту проблемати­ку. Дело в том, что наиболее распространенными в настоящее время являются теории признаков и структурные теории распознавания. Фактически они дополняют друг друга: признаки понимаются как ис­ходные элементы, а структурные теории — как правила их объединения. Возникающие «описания» сравниваются с хранящимися в памяти реп­резентациями (эталонами), и в случае совпадения происходит ассоциа­тивная активация соответствующих узлов или областей семантической памяти. Хотя мы часто ориентируемся на отдельные признаки, особен­но при поиске хорошо знакомых объектов, узнавание может происхо­дить и на основании их более целостных комбинаций, как это подчер­кивали гештальтпсихологи.

В силу их чрезвычайной значимости детальной классификации были подвергнуты речевые признаки, различающие отдельные буквы и, при акустическом предъявлении, фонемы (см. подробнее 7.1.1). Один из ос­новных признаков, различающих фонемы, называется местом артику­ ляции, то есть местом перекрытия гортани при произнесении звука: подъемом задней части языка к нёбу, прикосновением языка к губам или соединением губ. Оказалось, что когда в психоакустических экспери­ментах на одно ухо подается звонкая согласная с так называемым пе­редним местом артикуляции [Ь] и одновременно на другое — глухая со­гласная со средним положением артикуляции [t], то ошибки часто комбинируют эти признаки — [р] и [d] слышатся чаще, чем [q] и [к], воз­можно, потому, что глухость (звонкость) сочетаются здесь с передним (либо, наоборот, более задним) положением места артикуляции. Однако такого рода аргументация наталкивается на трудности. Прежде всего, физические признаки фонем не остаются постоянными и меняются в зависимости от контекста. Далее, восприятие речи вполне возможно в

²⁴ Данный подход можно легко распространить на слуховое восприятия. Один из ре­зультатов изучения избирательного восприятия речи («проблема вечеринки» — см. 2.2.1) состоит в том, что понимание релевантного речевого сообщения на фоне шума определя­ется возможностью его дифференциального описания в терминах локализации, громко­сти, тональности и тембра голоса собеседника. Если при восприятии музыки предъявля­ются короткие и сильные сигналы, замещающие участки мелодии, то последняя воспри­нимается непрерывной с тем большей вероятностью, чем меньше сходство ее ритмичес­кого рисунка с ритмом последовательности шумов. Иными словами, различие перцеп­тивных описаний шумовых сигналов и мелодии делает шум акустически «прозрачным» 212 (Bregman, 1990).

условиях, исключающих использование традиционных фонематических признаков (например, Remez, Rubin, Pisoni & Carrell, 1981).

Стивен Лупкер (Lupker, 1979) проверил гипотезу, согласно которой восприятие букв при чтении основано на выделении признаков. Ни одна из признаковых моделей при этом не подтвердилась. Напротив, данные хорошо описывались моделью микрогенетического типа — восприятие локальных особенностей букв начинало играть некоторую роль в их раз­личении лишь после восприятия обобщенных очертаний. Эксперимен­ты с маскировкой слов также показали, что она оказывается особенно сильной, если в качестве маски используются буквы, а не их фрагмен­ты. Это говорит о том, что репрезентация букв может быть наиболее дробным слоем анализа. Существенную роль в распознавании букв иг­рает контекст — распознавание резко улучшается, если этот контекст представляет собой осмысленное слово или, по крайней мере, произ­носимое псевдослово (см. ниже классический эффект превосходства слова — 7.2.1). Эта закономерность играет особенно большую роль в рас­познавании рукописного текста, когда один и тот же графический знак уверенно воспринимается как разные буквы (например, «А» или «Н») в зависимости от контекста.

Вторую группу теорий распознавания образуют так называемые теории шаблонов. Они предполагают наличие в памяти целостных реп­резентаций, с которыми сравниваются столь же целостные перцептив­ные описания предметов и событий. Идея целостного сравнения под­тверждается многочисленными результатами, свидетельствующими об ускорении опознания в случае общего перцептивного сходства тестово­го и эталонного объектов, а также данными Р. Шепарда и его коллег (на­пример, Shepard & Podgorny, 1978) по мысленному вращению и другим пространственным трансформациям зрительных образов объектов в процессах узнавания (см. подробно 5.3.1 и 6.3.1).

Споры вызывает, впрочем, вопрос о степени абстрактности подобных целостных репрезентаций. Первоначально преобладало мнение, что их детальность, или конкретность, зависит от времени, прошедшего с мо­мента восприятия. Считалось, что при очень коротких интервалах срав­ниваются детальные репрезентации, удерживаемые в иконической и эхоической памяти, так что распознавание зависит здесь от более или менее точного пространственного (зрение) и временного (слух) наложе­ния конфигураций. Рассмотренные нами выше данные (см. 3.2.1 и 3.2.2), а также эксперименты на так называемую транссаккадическую память (Irwin, 1996) показывают, что уже через сотые доли секунды пос­ле исчезновения изображения или смены точки фиксации в рабочей па­мяти сохраняется лишь относительно абстрактное описание одного-двух воспринятых объектов.

Несмотря на эту сравнительно обедненную постперцептивную ин­формацию, наша память, несомненно, умудряется строить детальные и разнообразные долговременные репрезентации осмысленных предмет­ ных сцен. Эти репрезентации, например, оказываются достаточными для „. „

успешного узнавания тысяч видовых слайдов через недели после их од­нократного показа (Standing, 1973). Важным условием при этом явля­ются целостность и предметная правдоподобность — полностью абст­рактные изображения и предметные сцены, поставленные «на голову» или расчлененные на несколько переставленных кусков, не обнаружи­вают и доли успешности узнавания экологически естественного мате­риала. Интересно, что узнавание предметных сцен оказывается весьма успешным при повороте изображений относительно вертикали, не на­рушающем законы гравитации (Величковский, 19826). Это свидетель­ствует о целостности процессов сравнения, которые явно не сводятся к поэлементному совмещению тестовой сцены и репрезентаций памя­ти (см. 5.2.1). В конце этого раздела мы рассмотрим новые работы, вы­являющие особенности восприятия интактных предметных сцен, кото­рые, по-видимому, объясняют также и их последующее успешное узнавание (см. 3.3 3).

К группе теорий, допускающих возможность целостного сравне­ния, примыкают теории прототипов, согласно которым при ознаком­лении с элементами некоторого множества испытуемый постепенно выделяет одну или более центральных тенденций — прототипов. По от­ношению к ним и решается вопрос о принадлежности конкретного объекта к данному множеству. С существованием границ между класса­ми объектов, тяготеющим к разным прототипам, связываются обычно эффекты категориального восприятия — два незначительно различаю­щихся в отношении физических признаков объекта, которые попадают в разные классы (категории), кажутся более разными, чем объективно более различающиеся объекты, попадающие в одну и ту же категорию. Соответственно, во втором случае можно ожидать более быстрое узна­вание различных объектов как одинаковых. Такие эффекты обнаруже­ны при восприятии фонем, назывании оттенков цвета, идентификации сложных зрительных форм и т.д. (см. 7.1.1). Формирование прототипов не сводится к абстрагированию признаков, так как можно подобрать множество объектов, не обладающих признаками будущего прототипа — в отношении различительных признаков прототип будет находиться «между» конкретными образцами.

Относительно слабо изученными остаются механизмы узнавания событий и сложных трансформаций биологических объектов. Более или менее правдоподобные объяснения разработаны здесь лишь для част­ных случаев, например, упоминавшейся выше походки (см. 3.1.2). Осо­бенно большое внимание уделялось исследованию узнавания наиболее важного «стимула» в нашем окружении — человеческого лица и его эмо­циональных выражений. Эти результаты выявляют асимметрическую зависимость: знакомость (например, в случае фотографий известных политических деятелей) улучшает узнавание эмоционального выраже­ния, но варьирование выражения не оказывает какого-либо однознач-214 ного влияния на узнавание лиц.

Рис. 3.14. Иллюзия Тэтчер." можно сначала сравнить оба изображения при данной ори­ентации, а затем в нормальном и снова в перевернутом положении

Изучение признаков, обеспечивающих узнавание лиц, привело и в этой области к разделению целостных (конфигурационных, связанных со взаимным положением) и локальных признаков, определяемых спе­цификой деталей. В отличие от восприятия обычных предметов и объек­тов в нашем окружении (и в отличие от процессов чтения в культурах с алфавитной письменностью — см. 7.2.1), узнавание лица в большей сте­пени определяется именно целостными характеристиками, так что даже если в действительности речь идет об изменении некоторого локального признака, испытуемые воспринимают его глобально. Например, изме­нение диаметра зрачка обычно не воспринимается как таковое, а интер­претируется глобально, скажем, как увеличение привлекательности. Це­лостное узнавание возможно только при нормальной пространственной ориентации, как это демонстрирует иллюзия Тэтчер (по имени главы британского правительства, сократившей в свое время финансирование научных исследований). Хотя мы легко можем установить, что изображе­ния на рис. 3.14 не совпадают между собой в деталях, мы даже отдаленно не можем себе представить, в какой степени на самом деле различаются между собой выражения этих лиц.

Зависимость восприятия «внутренней геометрии» лица от его ори­ентации в пространстве ведет к тому, что при необычной ориентации мы, в известном смысле, становимся функционально слепыми к целостным фигуративным признакам. Эта зависимость имеет общий характер, но в случае лиц она выражена особенно сильно. Особый статус восприятия лиц доказывается существованием прозопагнозии — нейропсихологичес-кого синдрома, который связан с селективным выпадением узнавания преимущественно именно этого класса объектов. Интересно, что воз- 215

можны варианты этого синдрома, когда пациенты не могут зрительно узнавать даже своих близких родственников и знакомых, но, тем не ме­нее, вполне успешно определяют «по выражению лица» эмоциональное состояние. Как показывают данные клинических наблюдений и мозго­вого картирования, эти формы восприятия, по-видимому, преимуще­ственно связаны с нижневисочными отделами правого полушария.

В нижневисочных отделах коры тоже локализуются процессы, су­щественные для узнавания, а также, что интересно, даже для простой детекции (Grill-Spector, 2004) других категорий сложных зрительных стимулов (см 3 3 3 и 3 4 2) Продолжительные споры относительно того, до какой степени могут быть специализированы процессы вос­приятия формы объектов и как это связано с межполушарными разли­чиями, привели в последнее время к возникновению представления о своеобразной полуспециализации полушарий. Правополушарные меха­низмы вентрального потока переработки зритетьной информации обеспечивают целостное восприятие лиц, а также участвуют в обработ­ке формы и узнавании повседневных предметов Однако они не вовле­чены сколько-нибудь существенно в процессы восприятия формы букв (в культурах алфавитной письменности) Левополушарные механизмы, напротив, работают скорее с отдельными признаками объектов Они обеспечивают процессы побуквенного чтения и частично участвуют в узнавании повседневных предметов, но не в узнавании лиц Это пред­варительное объяснение подтверждается, в частности, анализом основ­ных синдромов дислексии — нарушения чтения при локальных пора­жениях мозга (см 7 2 2)

3.3.2 Влияние нейронаук и информатики

Многие из числа известных современных теорий распознавания опира­ются, как мы только что видели, на данные и модели, заимствованные из становящейся все более обширной области нейронаук — нейрофизи­ологии, нейропсихологии и нейроинформатики. Начало переориента­ции психологических описаний восприятия на физиологическую тер­минологию и нейросетевые объяснительные модели было положено открытием нейронов-детекторов признаков стимуляции. Особую изве­стность получила основанная на данных микроэлектродного отведения активности отдельных нейронов модель Нобелевских лауреатов 1981 года Д. Хьюбела и Т. Визела. Согласно этой модели, на разных уровнях зрительной системы последовательно выделяются пятна, линии, углы, а затем и более сложные комбинации элементов контура («вплоть до детектора моей бабушки», как иронически заметила однажды амери­канская исследовательница восприятия Науми Уайсстейн)

Эти данные, полученные при изучении зрительной системы кура-

ризированных кошек, были использованы в дальнейшем для моделиро-

216 вания различных аспектов зрительного восприятия. Если нейроны вы-

деляют соединения контуров, то почему разные соединения, например типов «Y», «X», «L» или «Т», выделяются с различной частотой? Мате­матическое моделирование описаний трехмерных сцен показало, что такие соединения могут выполнять разные функции, связанные с отне­сением участков, ограниченных контурами, к одним и тем же или к раз­ным предметам Так, особенно часто выделяемое соединение типа «Y» с высокой степенью вероятности представляет собой вершину (впадину) единого объекта с тремя гранями. Напротив, соединение «Т» скорее свидетельствует о перекрытии одного предмета другим, причем верхняя «перекладина» принадлежит перекрывающему предмету, а центральная «ось» разделяет две поверхности перекрываемого предмета. Как в таком случае быть с участками объектов, не имеющими контуров, но, тем не менее, явно демонстрирующими «телесность», подобно изображенному на рис. 3.15А торсу? Возможно, что в этом случае используется некото­рое сочетание детекции пространственных частот и ориентации Участ­ки гладких поверхностей moi ут моделироваться путем выделения оваль­ных теней и бликов различной величины и ориентации в пространстве (рис. 3.15Б).

На развитие формальных моделей распознавания в последние годы оказывают особенно сильное влияние идеи, возникшие в рамках работ

Рис. 3.15. Гладкие изменения телесных поверхностей (А) можно аппроксимировать (Б) с помощью множества овальных участков, разной ориентации (по Koendennk & van Doom, 2003)

217

218

по машинному зрению, компьютерной графике и нейроинформатике. Пожалуй, наиболее известной в психологии и за ее пределами до сих пор остается возникшая свыше двух десятилетий назад в этом контексте вы­числительная модель зрительного восприятия Дэвида Марра (Магг, 1982). Эта модель постулирует три этапа переработки зрительной инфор­мации. На первом этапе вычисляется грубое, но полное описание изме­нений яркости в локальных участках изображения (в вариантах модели используется также информация о движении и бинокулярной диспарат-ности). Описание строится в терминах алфавита типов изменения ярко­сти: КРАЙ, ТЕНИ-КРАЙ, ЛИНИЯ, ПЯТНО и т.д., дополненных пара­метрами ПОЛОЖЕНИЕ, ОРИЕНТАЦИЯ, КОНТРАСТ, РАЗМЕР и РАЗМЫТОСТЬ. Марр назвал такое описание первичным наброском, по­скольку оно выделяет контур и подчеркивает слабые изменения яркости, подобно тому как это мог бы сделать художник, делая набросок карти­ны. По отношению к первичному наброску последовательно применя­ются операции группировки и различения, результатом чего является выделение фигуры (объектов) из фона.

Описание формы выделенных из фона объектов осуществляется лишь на более поздних этапах восприятия. Эти этапы были пояснены в рабо­тах Марра значительно менее подробно, чем первичная сенсорная обра­ботка. Первоначально строится так называемая «двух-с-половиной-мер- ная» (2'/2D) репрезентация предметов. Речь идет о том, что предметы отчасти приобретают телесность, третье измерение, но при этом воспри­ятие остается ограниченным определенным углом зрения, под которым мы их наблюдаем. Собственно трехмерная (3D) репрезентация предметов, не зависящая от специфической точки зрения, строится в последнюю очередь и связана с эффективной «упаковкой» информации в памяти. Характер такой упаковки позволяет понять предложенная Марром и Ни-шихарой гипотеза обобщенных цилиндров. Согласно этой гипотезе, уни­версальными элементами «ментального конструктора» служат обобщен­ные цилиндры — цилиндрические элементы разных пропорций, размеров и ориентации. Спецификация формы предметов примерно соответству­ет микрогенетическому принципу перехода рт глобальных к локальным системам отсчета. Примером служит репрезентация формы человеческо­го тела, показанная на рис. 3.16. Незначительная модификация парамет­ров составляющих тело цилиндров позволяет описать общие очертания других похожих биологических существ и их движений (см. 3.1.2).

К этой же группе моделей примыкает теория американского психо­лога Ирвина Бидермана (Biederman, 1987), предположившего, что зри­тельная система располагает целым алфавитом таких базовых элементов, которые он называет геонами. Наряду с цилиндрами, этот алфавит вклю­чает еще несколько других простых форм, таких как конусы и паралле­лепипеды. Различные предметы могут составляться из разных элемен­тов. Психофизиологическая реальность подобных элементов не вполне очевидна. Эксперименты с использованием так называемого прайминга (см. 5.1.3), при которых гипотетические элементы предмета предъявля­лись в некотором иррелевантном контексте непосредственно перед опы­тами на его прямое опознание, не выявили в общем случае ожидавшего­ся ускорения опознания. Поэтому вопрос о возможности некоторой

человек

Рис. 3.16. Описание сложного объекта с помощью иерархии «обобщенных цилиндров» (по: Магг, 1982).

универсальной, основанной на геометрии декомпозиции предметов ос­тается открытым. Скорее всего такая декомпозиция может быть только результатом развернутого во времени обучения, позволяющего посте­пенно выявить компоненты предмета, которые обладают наибольшей автономной вариабильностью и, таким образом, заслуживают статуса «частей».

С помощью компьютерной графики и других, например акустичес­ких и тактильных, средств предъявления новой информации и обратной связи о собственных движениях, у наблюдателя можно создать живую иллюзию взаимодействия с динамическим предметным окружением — виртуальную реальность {virtual reality, VR)²⁵ . Кроме таких полностью искусственных моделей среды и объектов на практике (в частности, в ус­тройствах отображения информации) широко используется промежу­точная форма представления среды, расширенная реальность {augmented reality, AR). В этом случае восприятие реального окружения совмещается с элементами искусственного окружения, созданного средствами компь­ютерной графики, что дает возможность воспринимать скрытые харак­теристики объектов, такие как внутреннее устройство автомобильного двигателя, положение анатомических структур во время эндоскопичес­кой операции, детальный рельеф местности в тумане и т.д. (см. 9.2.3).

²⁵ Значительный прогресс наблюдается сегодня в создании тактильных (гаптических) компонентов виртуальной реальности. С их помощью сапер может за сотни метров от эпицентра событий почувствовать сопротивление проржавевшего металла обезврежива­емой роботом мины, хирург — пластичность обрабатываемых на расстоянии тканей и т.д.

219

Последней разновидностью является так называемая расширенная вир­ туальность (augmented virtuality, AV), которая представляет собой искус­ственное окружение для реальных объектов и, например, используется для проведения VR -видеоконференций с обсуждением и проверкой реаль­ных технических изделий (Величковский, 2003).

Все эти сенсорные технологии разрабатываются при участии пси­хологов. Они начинают оказывать заметное влияние и на сами психо­логические исследования, прежде всего психологию восприятия. В ча­стности, системы виртуальной реальности используются для создания условий экспериментов, которые, с одной стороны, экологически ва­лидны, а с другой, позволяют контролировать независимые перемен­ные (как, например, в исследованиях восприятия опасных ситуаций и реагирования на них при поездках по виртуальному городу — см. 3.4.2). Наряду с этим вкладом в методологию эксперимента, компьютерная графика может служить источником аналогий для теоретических пред­ставлений о восприятии. При создании виртуального окружения снача­ла строится схематическая (или «проволочная») модель среды, которая затем «облачается» участками различных текстур. Можно предполо­жить, что восприятие решает обратную задачу, а именно задачу перехо­да от информационно богатого внешнего окружения к обедненной схе­матической модели среды. Понятно, что на ранних этапах микрогенеза важную рель должны играть не только контуры, но и в особенности текстуры.

Именно при обработке текстур, выделении границ объектов и кон­туров обнаруживается особая компетентность разрабатываемых в ней-роинформатике коннекционистских моделей (см. 2.3.3). На рис. 3.17 показаны примеры того, как самоорганизующаяся нейронная сеть справляется с соответствующими тестовыми заданиями. В первом случае (А) сеть различает участки достаточно похожих текстур. Во втором (Б) — выделяет и подчеркивает контурные компоненты сложного изображения. Методы параллельной обработки используются также при распознавании пластических трансформаций биологических объектов, таких как движе­ния губ при речи и мимика эмоций. Значительный практический интерес представляет собой и обратная задача — продуцирование правдоподоб­ной мимики и эмоционального выражения лица виртуальных персона­жей (аватаров). Соответствующие технологии необходимы для создания антропоморфных интерфейсов, например, систем «видимой речи», по­зволяющих глухим людям пользоваться для общения обычным телефо­ном с соответствующей компьютерной приставкой (см. 7.4.3 и 9.4.2).

Методы нейроинформатики могут использоваться и в значитель­но более глобальном плане — для так называемого эволюционного моде­лирования механизмов восприятия. Для этого первоначально совершен­но гомогенная нейронная сеть (то есть сеть с одинаковыми весовыми коэффициентами синаптических связей) начинает подвергаться много-220 кратному (десятки тысяч раз) воздействию разнообразных, возникаю-

Рис. 3.17. Примеры сенсорно-перцептивных задач, успешно решаемых нейронными се­тями А. Дифференциация текстур; Б. Выделение контуров в составе сложного изобра­жения

щих в различных участках «поля зрения» сети объектов. Успешность ра­боты сети определяется ее способностью распознавать эти объекты. Та­кого рода идеализированные компьютерные эксперименты обычно де­монстрируют любопытный эффект постепенной «модуляризации сети»: нейронная сеть начинает распадаться на две автономные подсистемы, одна из которых занимается преимущественно выделением параметров местоположения объектов, а другая — анализом их фигуративных ха­рактеристик, критических для собственно распознавания (Calabretta & Parisi, 2005).

Вырисовывающееся различение соответствует изложенным выше фактам об уровневой организации восприятия и прямо напоминает два гипотетических механизма построения движений, а именно уровни пространственного поля С и предметного действия D, описанные в 1947 году H.A. Бернштейном (см. 1.4.2). В современной нейропсихоло­гии предположение о существовании в восприятии приматов и челове­ка двух, филогенетически различных зрительных систем одним из пер-

221

вых высказал, в 1968 году, шотландский исследователь Колуин Тривар-зен (Trevarthen, 1968). Специализацией более древней системы, или так называемого «амбьентного зрения» (от фр. ambiance = окружение), по его мнению, является динамическая пространственная локализация. Вторая система, или «фокальное зрение», занимается идентификацией объектов. На основании экспериментов с перерезкой мозолистого тела (корпус коллозум), связывающего между собой полушария большого мозга, Триварзен и Сперри пришли к выводу, что первая система рас­положена преимущественно в субкортикальных структурах, тогда как вторая система находится в коре и поэтому зависит от сохранности межполушарных связей (Trevarthen & Sperry, 1973).

В последующем нейропсихологический поиск субстрата этих двух форм зрительной обработки надолго сместился в кору (отчасти потому, что процессы в коре проще наблюдать, чем в субкортикальных структу­рах). В этом контексте различают дорзальный (ведущий в заднетеменные зоны коры) и вентральный (нижние височные зоны) «потоки» зритель­ной информации, хотя постепенно накапливается все больше данных, подтверждающих мнение Бернштейна и Триварзена, что филогенети­чески более древний дорзальный поток {амбьентное зрение, или уро­вень С) включает и субкортикальные компоненты. Различие механиз­мов локализации и идентификации было установлено в последнее время также в слуховом восприятии (см. 4.1.2). Аналогичные взаимо­действия выявляются и при выполнении мануальных движений: при схватывании предмета сначала задается общее направление и расстоя­ние (локализация), и лишь затем осуществляется приспособление паль­цев к его форме и размерам (идентификация). Мы более подробно оста­новимся на дискуссиях об уровневой организации восприятия в последнем разделе этой главы (см. 3.4.2) после рассмотрения взаимоот­ношений восприятия и семантики.

3.3.3 Роль предметности и семантический контекст

Недостаток большинства нейрофизиологических моделей распознава­ния состоит в том, что они односторонне подчеркивают геометрические признаки конфигурации, игнорируя предметный контекст. Предмет­ ность восприятия представляет собой не просто абстрактный философ­ский или, например, идеологический принцип²⁶ , а фактор, оказываю-

²⁶ По известному замечанию Курта Коффки, мы воспринимаем «предметы, а не проме­жутки между ними». Согласно Брентано и последующим феноменологическим направле­ниям философии и психологии, предметность и интенциональность (в смысле «интенцио-нальной направленности психических актов на предметы») лежат в основе феноменов со­знания. В марксистской философии предметность восприятия («чувственного отражения») 222 выводилась из предметного характера внешней практической деятельности (см. 9.3.1).

щий влияние на результаты конкретных исследований. Эксперименты с классификаций и идентификацией различных сенсорно-перцептив­ных признаков показывают, что нам значительно проще определять раз­ные признаки одного и того же предмета (цвет, размер и форму), чем один и тот же признак (например цвет) такого же числа разных пред­метов (см. 4.1.3). Особенно поучительным является эффект превосход­ства объекта, обнаруженный Науми Уайсстейн и Чарльзом Харрисом (Weisstein & Harris, 1974).

Эти авторы провели эксперименты, в которых испытуемые снача­ла должны были в тахистоскопических пробах с последующей маски­ровкой различать один из четырех возможных отрезков, типа показан­ных на рис. 3.18А, при их изолированном предъявлении. После того как в первой части эксперимента индивидуально определялось время экс­позиции, позволяющее правильно узнавать отрезки в 75% случаев, эк­сперимент несколько усложнялся. Вместе с каждым отрезком и на то же самое время предъявлялся фигуративный контекст, представлявший со­бой два квадрата, которые были смещены таким образом, что каждый из тестовых отрезков связывал между собой их различные вершины (рис. 3.18Б). Во всех пробах второй части эксперимента этот контекст был идентичным — подобное избыточное дополнение, казалось бы, не должно было улучшать различение предъявляемых линий. Более того, присутствие дополнительной информации в условиях тахистоскопичес-кого эксперимента означает дополнительную нагрузку, поэтому во вто­рой части эксперимента можно было ожидать некоторого снижения

Рис. 3.18. Эксперименты Уайсстейн и Харриса (Weisstein & Harris, 1974): А. Изолирован­ное предъявление одной из четырех альтернатив; Б. Предъявление тех же отрезков в контексте, создающем впечатление различных трехмерных объектов; В. Контрольный эксперимент с непредметным контекстом.

223

уровня успешности узнаваний тестовых отрезков по сравнению с усло­виями его первой части.

Результаты показали, однако, что успешность ответов во второй части эксперимента возрастает, достигая 90%. Иными словами, отрез­ки линий воспринимаются быстрее и точнее внутри конфигураций, вы­зывающих впечатление предметности — присутствия различных объем­ных («телесных») объектов, чем при изолированном предъявлении. Если бы восприятие следовало порядку активации гипотетических де­текторов признаков — от линий к углам и лишь затем к более сложным, образующим предметы конфигурациям, результаты должны были бы получиться обратными. Возможное возражение состоит в том, что квад­раты могут выполнять роль удобных ориентиров, присутствие которых облегчает определение положения и ориентации тестовых линий. По­этому в одном из контрольных экспериментов тестовые линии показы­вались на фоне фрагментов координатной сетки (рис. 3.18В). В этом случае вероятность правильного узнавания снижалась до 70%.

Эффекты контекста не менее выражены и в слуховом восприятии. Хорошо известно, прежде всего, что признаки фонем — наименьших смыслоразличительных единиц потока речи — меняются в зависимости от акустического контекста (см. 7.1.1). Интерес представляет влияние семантики речи на восприятие фонем. Так, в классических эксперимен­тах Р. Уоррена (Warren, 1970) фонема /s/ в составе некоторого слова иногда просто заменялась шумовым сигналом. В нормальном речевом сообщении испытуемые этого не замечали, продолжая отчетливо слы­шать /s/. Более того, такие отсутствующие физически, но субъективно слышимые фонемы могут при их «повторении» даже приводить к адап­тационным психофизиологическим эффектам, сдвигая пороги воспри­ятия звуков со сходными признаками²⁷ . Вместе с тем, не следует пере­оценивать эффекты ожидания в восприятии. В частности, нужно принять во внимание, что белый шум, использовавшийся в эксперимен­тах Уоррена, по своим характеристикам особенно похож на фонему /s/. Если шумовыми сигналами той же средней громкости заменяются дру­гие фонемы, то это относительно легко замечается испытуемыми.

Что можно сказать о взаимоотношении восприятия фигуративных и семантических характеристик объектов? Анализируя влияние семантики на наше восприятие, Фодор и Пылишин (Fodor & Pylyshin, 1988) связыва­ют его с переходом от «восприятия» к «восприятию как» («perception us»),

" Соответствующий зрительный эффект состоит в следующем. Адаптация к простран­ственной частоте синусоидальных решеток (известно, что в детекции такого рода стиму­лов участвуют специализированные нейроны — см. 3.1.1) зависит не только от физичес­кой стимуляции определенной части поля зрения, но и от перцептивной организации в целом. Если часть заполненного адаптационной решеткой поля зрения перекрывается, то адаптация в этой локальной части окружения определяется тем, воспринимаем ли мы перекрытие как фигуру (то есть как предмет, выступающий перед непрерывным, образо-224 ванным решеткой фоном) или же как отверстие в решетке.

иллюстрируя это теоретическое различение следующим примером. По­терпевший караблекрушение моряк может смотреть на некоторую звезду и, безусловно, видеть ее очень отчетливо, наряду с другими звездами, но может видеть ее и совсем иначе, например, «как Полярную звезду», по­зволяющую ему найти направление к берегу. Аналогично, по проница­тельному замечанию А.Н. Леонтьева, после высадки астронавтов на по­верхность Луны изменилось само наше восприятие этого небесного тела. Экспериментально семантику восприятия впервые исследовал М.П. Никитин, работавший в лаборатории В.М. Бехтерева. В статье «К вопросу об образовании зрительных ощущений», опубликованной в 1905 году, он описал эксперименты по узнаванию изображений предме­тов, предъявлявшихся с индивидуально подобранной околопороговой длительностью экспозиции (она составила от 0,8 до 3 мс). После каж­дого предъявления испытуемый зарисовывал то, что видел, и давал сло­весный отчет. В целом результаты подтвердили закон перцепции Лан-ге, но с одним существенным добавлением. Оно состояло в том, что всякая новая идея о предмете «запускает» микрогенез восприятия сна­чала. «Некоторые лица, — пишет М.П. Никитин, — так описывают этот момент: "Помню, что некоторое время ясно осознавал общие очерта­ния некоторых линий, но, как только блеснула идея о предмете, сразу забыл их"» (1905, с. 118). Та же закономерность проявилась и в дина­мике зарисовок: сразу после возникновения идеи, даже если она была правильной, увеличивалось количество ошибочно изображенных дета­лей! Испытуемый говорил «птица» и рисовал птицу другого вида, чем та, которая была на карточке. Насколько нам известно, подобные эф­фекты никогда не перепроверялись в последующие десятилетия и лишь совсем недавно — через 100 лет — стали предметом анализа в контексте исследований так называемого послевнимания (см. 4.2.3).

В когнитивной психологии долго доминировало представление, что осмысленность восприятия носит постперцептивный характер. «Прека-тегориальными» считаются иконическая и эхоическая память. Уже в первых экспериментах Дж. Сперлинга испытуемым предъявлялись мат­рицы, включавшие буквы и цифры. Инструкция отбирать символы од­ной из этих двух категорий не приводила к преимуществу частичного отчета. Позднее Дж. Сперлинг и сотрудники (Sperling et al., 1971) прове­ли эксперименты по определению максимальной скорости распознава­ния. Испытуемым показывались матрицы из букв, в которых нужно было найти и идентифицировать спрятанную цифру. Задача решалась при фантастических условиях предъявления, когда в каждой матрице было от 9 до 16 букв и матрицы сменялись каждые 40—50 мс. Поскольку категоризация, по мнению авторов, может иметь место лишь после стро­го последовательного сканирования информации из иконической памя­ти в «буфер опознания» (подструктуру кратковременной памяти), ими был сделан вывод о том, что распознавание одного символа может осу­ществляться за время порядка 10 мс (80—120 символов в секунду).

225

С точки зрения сегодняшних представлений о временных характери­стиках восприятия, к этому выводу следует отнестись с некоторым скеп­тицизмом. Среди прочего, он не учитывает возможность очень эффек­тивной семантической категоризации хорошо знакомой перцептивной информации. Так, например, в работах по зрительному поиску было неоднократно показано что искать букву (цифру) среди цифр (букв), оказывается легче, чем искать букву (цифру) в контексте других букв (цифр). Любопытно, что эти эффекты, по-видимому, не сводятся к вы­делению одних только сенсорных различительных признаков материа­ла: в литературе сообщается о результатах, согласно которым искать «букву "О"» среди цифр проще, чем искать «цифру "О"» (то есть бук­вально тот же самый объект с точки зрения сенсорных признаков!) сре­ди цифр (Jonides & Gleitman, 1972). Многочисленные перепроверки, проведенные за прошедшие со времени первой публикации 30 с лишним лет, в большинстве случаев подтверждали этот поразительный результат.

Данные говорят не о вторичных, а о непосредственных эффектах значения в восприятии. Например, когда на очень короткое время (ска­жем, 30 мс) нам предъявляются знакомые или незнакомые символы, то длительность предъявления первых кажется больше. Этот результат со­храняется даже тогда, когда вводится обратная маскировка и испытуе­мый не может сказать, что было показано в каждом конкретном случае. Перцептивное распознавание оказывается до определенной степени процессом уточнения не только фигуративных, но и семантических характеристик объектов. Если начальным этапом в первом случае яв­ляется динамическая локализация в окружающем пространстве, то во втором — появление абстрактного представления о существовании объекта. Нами совместно с М.С. Капицей и У. Кемпфом (Величков-ский, 1982а; Velichkovsky, 1982) проведены эксперименты по зрительной маскировке, показавшие, что на промежуточных этапах микрогенеза (100—200 мс) особую роль играют общие очертания объектов²⁸ . На ос­нове выделения общих очертаний, в частности, могут строиться быст­рые положительные ответы в задачах сравнения конфигураций. По-ви­димому, этим промежуточным этапам микрогенеза соответствуют и критические моменты уточнения принадлежности объекта к той или иной общей семантической категории.

Некоторые другие данные также говорят о том, что перцептивные процессы могут быть, по крайней мере, столь же тесно связаны с абст­рактной семантической информацией, как и речевые. Согласно ре-

²⁸ Недавно (март 2004) нами совместно с Т.Г. Визель и Е.Г. Гришиной было проведено обследование пациентки О.Б. Ядерная магнитнорезонансная томо1рафия выявила у нее двустороннее поражение затылочно-височных областей коры (вентральный поток — см. 3.4.2), что объясняло прозопагнозию и дислексию. Одновременно О.Б. была способна узнавать (отчасти угадывать) отдельные предметы и буквы по их форме, но только на ос­нове общих очертаний. Восприятие внутренней геометрии предметов было нарушено (см. 226 также Botez, 1975).

зультатам M. Поттер (например, Potter & Faulconer, 1975), при показе изображения молотка испытуемый гораздо быстрее называет более об­щую семантическую категорию «инструмент», чем при показе слова «молоток». Об этом же свидетельствуют результаты работы И. Хофф-манна (1987). Испытуемым давалось либо возможное название катего­рии, либо возможное название объекта, изображение которого предъяв­лялось с переменной задержкой вслед за этим для скоростной бинарной классификации. При этом оказалось, что в положительных пробах ответ давался быстрее, если испытуемому вначале указывалась семантическая категория некоторой средней степени общности (о таких категориях промежуточного, или «базового», уровня абстрактности и их роли в ког­нитивном развитии — см. 6.2.2). Например, если на картинке была изображена роза, то ответ «да» давался быстрее при преднастройке «цве­ток», чем при преднастройке «роза». Преднастройка на «растение» не вела к такому относительному ускорению ответов.

В связи с этими данными возникают два принципиальных вопроса. Первый состоит в том, каким образом осуществляется выделение се­мантических признаков в восприятии. Суть второго вопроса в том, ка­кие следствия такое выделение имеет для процессов обработки соб­ственно фигуративных признаков.

В связи с первым вопросом мы уже отмечали, что речь идет о мик­рогенетическом процессе, причем опирающемся скорее на глобальные, чем на локальные характеристики объектов и сцен. Если учесть, что де­тальное предметное восприятие представляет собой относительно мед­ленный процесс, требующий (как правило, после первоначальной про­странственной локализации) участия фокального внимания, то «общий смысл», очевидно, может выделяться одновременно или даже раньше, чем большинство геометрических признаков. Имеется целый ряд работ, показывающих это с помощью методики, в которой испытуемым в вы­соком темпе последовательно предъявлялось значительное число ос­мысленных изображений (Potter, Staub & O'Connor, 2004)²⁹ , Выявляемое при этом время обработки (80—200 мс) соответствует промежуточным фазам микрогенеза восприятия. Иными словами, эти промежуточные фазы микрогенеза как бы отвечают на вопрос «На что это похоже?».

В последнее время появились самые первые модели обработки слож­ных реалистических изображений, показывающие, как, в принципе, мо­жет происходить столь быстрое выделение их общего семантического содержания (Oliva & Torralba, 2001). Оказывается, для этого достаточно использования нескольких относительно простых фильтров, работаю-

^г9 В современной психологической литературе для обозначения подобного методи­
ческого приема применяется буквосочетание RSVP (от англ. rapid serial visual presentation,
то есть «быстрое последовательное зрительное предъявление»). Эту английскую аббре­
виатуру легко запомнить, если учесть, что она идентична стандартному международному
сокращению, означающему просьбу ответить — responde s'il vous plait.227

щих без обратной связи. Отсутствием обратных связей может объяснять­ся высокая скорость обработки, а также то, что она оказывается возмож­ной даже в условиях отвлечения внимания (см. 4.1.3). Работая с частот­ным спектром изображений, не зависящим от точной пространственной локализации и идентичности отдельных объектов, эти фильтры позволя­ют оценивать зрительные сцены сразу по нескольким глобальным из­мерениям «протосемантики сцен»: «естественный—искусственный», «угловатый—гладкий», «открытый—закрытый» и т.д. Конкретные изоб­ражения успешно кластеризуются в координатах подобного семантичес­кого пространства как примеры «морского берега», «городской сцены», «горного пейзажа» или, скажем, «интерьера дома»³⁰ .

Здесь важно еще раз подчеркнуть, что общее значение сцены может быть выделено до детального восприятия отдельных наполняющих ее предметов. Такая возможность быстрой семантической классификации осмысленных сцен, по-видимому, и обуславливает особую успешность их восприятия и запоминания (см. 5.2.1 ). Дело в том, что быстрые и пол­ностью однонаправленные, то есть осуществляемые в режиме bottom-up, процессы глобальной семантической классификации позволяют в рам­ках известной семантической категории (схемы, или фрейма — см. 6.3.1) осуществлять направленную проверку идентичности вероятного пред­метного заполнения сцены. Они оптимизируют движения внимания при зрительном поиске, обеспечивают нужное шкалирование гранулярнос­ти внимания, позволяют предвосхитить вероятные особенности очерта­ний предметов и их пространственной локализации. Вместе с другими эффектами контекста, в частности, наряду с так называемыми прай-минг-эффектами (см. 5.1.3), семантическая категоризация позволяет си­туативно модифицировать параметры априорной «заметности» тех или иных фрагментов сцены, существенно дополняя таким образом в пред­метной осмысленной среде действие классических факторов перцептив­ной организации (Torralba, 2005).

Второй поставленный нами выше вопрос имеет, прежде всего, фи­лософскую подоплеку: если конечный «перцепт» — это продукт наших знаний, ожиданий, умозаключений, то что же в нем от объективной действительности? По мнению некоторых авторов, тяготеющих к фило­софии диалектического материализма и/или к прямому реализму (его придерживаются последователи Гибсона — см. 9.3.1), семантика присут­ствует в объективном мире как один из его фундаментальных аспектов. По терминологии А.Н. Леонтьева, это его «пятое измерение», наряду с тремя пространственными и одним временным. При такой постановке вопроса семантика не должна с необходимостью рассматриваться как искажающий восприятие фактор. Кроме того, в когнитивных исследо-

³⁰ Более традиционные работы по невербальной семантике (основанные на процеду­рах классификации и сравнения) выявляют в зависимости от исходного набора картинок несколько иные базовые измерения, в особенности измерение «активности», являющее­ся одним из трех измерений осгудовского семантического дифференциала (см 2.2 1 и 228 61.2).

ваниях последних лет стало общепризнанным представление о суще­ствовании не только статического, связанного со структурой семанти­ческих категорий декларативного знания, но и процедурного знания, ко­торое имеет действенный характер и, включаясь в процессы познавательной активности, делает сенсорно-перцептивную обработку и проверку гипотез более эффективной (см. 5.3.2 и 7.2.2).

Наиболее известной попыткой интеграции схематического знания и процессов восприятия является теория перцептивного цикла Улрика Найссера (1981), по его собственному признанию, навеянная общением с Гибсоном. Эта теория, по сути дела, сводится к изображенному на рис. 3.19 круговому взаимодействию окружения, знания («схем») и перцеп­тивной активности. В новейшей истории психологии роль этой теории состояла в объединении конструктивистских представлений о восприя­тии, как когнитивной интерпретации стимула, со взглядами сторонни­ков Гибсона, согласно которым стимульная ситуация достаточна для того, чтобы полностью определять восприятие. Но сегодня эта теория представляется слишком общей (ср., например, попытку ее дальнейше­го развития учеником Найссера Барсалу в 6.4.2). Она не дает объясне­ния ни специфическим уровневым механизмам, вовлеченным во взаи­модействие со средой, ни характеру обратного влияния схем и других когнитивных факторов на наше восприятие.

ν Направляет

Рис. 3.19. Теория перцептивного цикла Найссера.

229

Рис. 3.20. «Жена или теща?»: А. Однозначно «жена»; Б. Однозначно «теша»; В. Неодно­значное изображение.

230

В какой степени наше ожидание увидеть что-либо влияет на содер­жание восприятия? Вообще говоря, такое влияние неоспоримо и зафик­сировано в авторитетных источниках: «In the night, imagining some fear, how easy is a bush supposed a bear» («А в темноте, страшилищами бредя, мы куст принять готовы за медведя» — У. Шекспир, «Сон в летнюю ночь», перевод Лозинского). Тем не менее эксперименты выявляют бо­лее сложную картину. Эпстейн и Рок (Epstein & Rock, 1960) попытались однажды продемонстрировать роль ожиданий, используя варианты классического (введенного в психологический оборот Борингом) изоб­ражения «Жена или теща?» (рис. 3.20). Они изготовили два похожих изображения, одно из которых всегда воспринималось как изображение молодой женщины (Ж), а второе — старой (Т). Вначале испытуемым предъявлялись для распознавания однозначные изображения, причем в фиксированном порядке Ж-Т-Ж-Т и т.д. После примерно 15 таких по­вторений за изображением «Т» неожиданно следовал показ классичес­кой фигуры. Поскольку испытуемые ожидали теперь увидеть молодую женщину, можно было бы предположить, что это ожидание сдвинет ба­ланс восприятия в сторону «жены». Результаты показали, что первой ре­акцией, как правило, был ответ «Теща!». Следовательно, даже в очень специальной ситуации амбивалентного восприятия существуют факто-

Рис. 3.21. Осмысленный зрительный контекст сокращает количество сенсорной инфор­мации, необходимой для узнавания объекта. Глаз при изолированном предъявлении (А), в контексте частей лица (Б), в контексте лица (В) и в контексте человеческого тела (Г).

ры, легко преодолевающие возможное влияние таких переменных, как ожидание³¹ .

Обратимся еще раз к приведенной только что цитате Шекспира. Не случайно речь идет о восприятии в ночных условиях, когда наруше­но фокальное зрение, ответственное за восприятие деталей и идентифи­кацию предметов (об этом говорит и характерный для сумерек или ту­мана амбьентный режим движений глаз, при котором возрастает амплитуда саккад, а длительность фиксаций уменьшается, причем не­смотря на резкое увеличение перцептивной нагрузки — см. 3.4.2). Уст­ранение возможности для фокального анализа увеличивает влияние внутренней, «эндогенной» составляющей — но, главным образом, в от­ношении дополнения отсутствующей физически детальной информа­ции. Следующий пример иллюстрирует этот принцип дополнительности сенсорной информации и семантического знания. На рис. 3.21А оби­лие деталей позволяет легко узнать глаз. По мере добавления осмыслен­ного контекста (рис. 3.21 Б и В) для этого оказывается необходимым все меньше деталей, пока всякое графическое «упоминание» глаза вообще не становится излишним (рис. 3.21Г). Количество сенсорных данных,

³¹ Таким фактором в данном случае может быть последействие (прайминг — см. 5.1.3) непосредственно предшествующей обработки, связанной с восприятием «теши» (или «жены»), причем последействие не только восприятия идентичности фигуры, но, напри­мер, восприятия ее размеров или ориентации, которые также различают обе интерпрета­ции (Величковский, 1986а). Этот вопрос, безусловно, заслуживает дальнейшего экспери­ментального анализа.

231

необходимое для узнавания какого-либо объекта, уменьшается при уве­личении семантических сведений³² .

«Общий смысл» ситуации влияет на решение многих других пер­цептивных задач, если они имеют выраженную «эндогенную» (причем не только когнитивную, но и эмоциональную — см. 9.4.3) составляю­щую, как это происходит в случае целенаправленного зрительного по­иска и обнаружения. Так, Ирвин Бидерман и его сотрудники (Biederman, Glass & Stacy, 1973) показали в начале 1970-х годов, что на­хождение целевого предмета в сложной предметной сцене резко затруд­няется при нарушении ее общей простанственно-смысловой организа­ции, даже если локальное окружение, положение и ориентация самого предмета при этом остаются неизменными (см. также 5.1.1 и 7.2.1).

Особенно выраженным влияние семантики оказывается в случае исследований так называемой «слепоты к изменению» {change blindness). Эти исследования (они будут подробнее рассмотрены в следующей гла­ве — см. 4.4.1) выявили нашу нечувствительность к изменениям пред­метов и других визуальных особенностей наблюдаемой сцены, когда эти изменения совпадают по времени с глобальными прерываниями восприятия — как искусственными (отключение изображения на 50— 200 мс), так и естественными (саккады и моргания). В результате мы можем долго внимательно смотреть на предъявляющуюся вновь и вновь фотографию, допустим, набережной Сены, не замечая, что с каждым показом Собор Парижской Богоматери оказывается то в левой, то в правой части изображения.

Подобные данные, однако, большей частью получены в условиях, когда критические изменения были иррелевантны с точки зрения опыта деятельности наблюдателей. Кроме того, разные варианты изображений (и даже реальных событий — см. 4.4.1) не меняли общего смысла ситуа­ции. В самое последнее время выполнено несколько работ, в которых анализировалась способность испытуемых видеть семантически реле­ вантные изменения и подмены предметов в ситуациях игры в шахматы, наблюдения за футбольным матчем и поездкой на автомобиле по горо­ду. Хотя эти изменения, как и раньше, вводились в моменты глобально­го прерывания восприятия, успешность их обнаружения увеличивалась в 3—4 раза, приближаясь к 100% (Velichkovsky et al., 2002a).

Интерпретация этих данных возможна прежде всего в рамках тео­ретических представлений, которые подчеркивают межуровневые взаи-

³² В истории живописи всегда использовалась эта особенность восприятия, позволя­ющая обходиться без точной прорисовки деталей. Начиная с работ импрессионистов, пе­редача общего впечатления (фр. impression), основанная на игнорировании деталей, стала одним из основных художественных приемов. Аналогично, в современных фильмах, ког­да надо показать, скажем, множество охваченных паникой людей на палубе тонущего оке­анского лайнера, вместо актеров-статистов используются виртуальные персонажи, в об-232 лике которых отсутствуют многие важные при других обстоятельствах части лица и тела.

модействия процессов актуального восприятия физических характерис­тик объектов и структур схематического, концептуального знания о мире (см. 6.3.1 и 6.4.2). Подобные взаимодействия, очевидно, имеют двусторонний характер — в отношении порядка вовлечения уровневых механизмов они могут протекать как по направлению «снизу вверх», так и по направлению «сверху вниз», причем зачастую это может происхо­дить в одно и то же время, так что перцептивная интерпретация оказы­вается результатом параллельно-последовательной конвергенции, осно­ванной на учете ограничений и возможностей нескольких различных уровней организации. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что одним из важнейших признаков, позволяющих дифференциро­вать уровневые механизмы восприятия, является их избирательное вза­имодействие с сенсомоторными процессами.

3.4. Восприятие и действие

3.4.1 Сенсомоторные основы восприятия (и наоборот)

Хотя уже в исходном варианте компьютерной метафоры познаватель­ные процессы трактовались как активное преобразование информации, сенсорным системам оставлялась роль пассивного интерфейса — свое­го рода проекционного экрана, сохраняющего в течение долей секунды картинку физического воздействия. Благодаря теоретическим работам Гибсона и Найссера, а также первым масштабным исследованиям целе­направленной глазодвигательной активности, проведенным в 1960-е годы советским биофизиком А.Л. Ярбусом (см. 2.4.2), фокус действен­ной трактовки сдвинулся в область восприятия. Этот сдвиг был вызван и техническими проблемами, возникшими в когнитивной роботике. До­минирующим направлением здесь постепенно стало создание систем ак­ тивного зрения, связанных с постоянным выбором фрагментов окружения для более углубленной обработки. Как оказалось, обработка по принци­пу «широко и глубоко» требует слишком большого количества вычисли­тельных ресурсов и протекает недопустимо медленно (см. 9.2.3).

Обследование окружения и выбор объектов для детальной обработ­ки осуществляется с помощью движений головы и тела, на которые на­кладывается тонкий узор движений глаз. Классификация видов движе­ний глаз дана в таблице 3.2. Наиболее известной их разновидностью являются неоднократно упоминавшиеся выше саккады — чрезвычайно быстрые скачки баллистического типа, меняющие положение глаз в ор­бите и позволяющие выделять фрагменты сцены для последующей фик­сации. Если фиксируемый объект движется, то глаза начинают отслежи­вать его в режиме динамической фиксации с помощью гладких, следящих движений. Если при этом меняется еще и расстояние между объектом и 233

Таблица 3.2. Разновидности движений глаз человека и приматов (по: Joos, Rutting & Veiichkovsky, 2003)

234

наблюдателем, то в небольшом диапазоне удаленностей (примерно до 3 м) к отслеживанию подключаются так называемые вергентные движе­ ния, более известные как конвергенция и дивергенция. Когда наблюдатель сам перемещается в пространстве, относительная неподвижность про­екции окружения на сетчатку поддерживается с помощью нистагма: пилообразных движений, медленная фаза которых компенсирует соб­ственное движение, а быстрая — возвращает глаза в исходное положе­ние. Для полноты картины отметим, что наши глаза во время фиксации не остаются неподвижными, а совершают мельчайшие микродвижения нистагмоидного типа, параметры которых также описаны в таблице.

Как движения глаз «встроены» в другие виды активности? Рассмот­рим это на примере неожиданного сильного события, скажем, падения предмета со стола или априорно достаточно невероятного попадания самолета в одно из соседних высотных зданий. Сначала такие внезап­ные события затормаживают текущую активность (об этих ранних ком­понентах ориентировочной реакции — см. 4.4.1 и 9.4.3) и запускают пере­распределение тонуса мышц, которое приводит к движению корпуса и головы — синергии поворота в сторону события. В ходе этого движения генерируется одна или несколько длинных саккад, направленных в кри­тическую область, и только потом разворачивается фокальная обработ­ка, ведущая к идентификации события. Фокальная обработка характе­ризуется сравнительно продолжительными фиксациями и саккадами небольшой амплитуды. Если связанные с событием объекты продолжа­ют перемещаться в пространстве, фокальная обработка поддерживается следящими и вергентными (для близких расстояний) движениями глаз. Если случившееся событие носит локальный характер, типа упавшей со стола книги, то здесь окуломоторика тесно кооперирует с движениями рук, как это происходит при большинстве трудовых действий и опера­ций. Коррелятом высокоамплитудных саккад является глобальное пере­мещение руки в пространстве. Зрительной фокальной обработке соот­ветствуют движения кисти и пальцев, приспособленные к особенностям формы предметов.

В этих фазах развертывания ориентировочно-исследовательской
активности легко узнать проявление работы уровней построения движе­
ний H.A. Бернштейна, хотя сам он не занимался ни движениями глаз, ни
восприятием (см. 1.4.2). Речь идет о четырех описанных им уровнях —
• от А (простейшие защитные и ориентировочные реакции) до D (пред­
метное действие). Не случайно нейрофизиологические механизмы уп­
равления движениями глаз обнаруживают выраженную иерархическую
организацию, включающую как субкортикальные (основание мозга,
средний мозг, базальные ганглии), так и кортикальные (теменные и
фронтальные) структуры. В самое последнее время был достигнут изве­
стный прогресс в диагностике уровня текущей глазодвигательной ак­
тивности. Эти работы демонстрируют связь движений глаз с характером
перцептивной и когнитивной обработки (см. 3.4.2 и 7.4.3).235

О 140 230 420 S6Û700 840 960 1,120

Длительность фиксации, мс

0 140 280 420 560 700 840 980

Длительность фиксации, мс

1,120

Рис. 3.22. Типичное распределение длительности фиксаций (А) и соответствующих ам­плитуд саккадических движений глаз (Б).

236

Для иллюстрации возможного подхода рассмотрим отношение дли­тельности зрительных фиксаций и амплитуды саккадических движений глаз (Velichkovsky, 2002). Рис. 3.22А показывает типичное распределение длительностей фиксаций водителей, проезжающих путь средней слож­ности в городской среде. Эти фиксации включают в подобном динами­ческом окружении также элементы отслеживания движущихся целей, поэтому они обычно более продолжительны (распределение как бы «ра­стянуто» вправо), чем при рассматривании статичных картин или чте­нии. На рис. 3.22Б показано отношение между длительностью фиксаций и амплитудами саккад. Легко видеть существование трех различных сег­ментов длительности фиксаций. Первый из них (< 90 мс) относительно неинтересен: здесь несколько больших саккад просто не долетают до цели, поэтому глаза останавливаются на мгновение и потом совершают незначительное коррекционное движение.

Фиксации из второго сегмента (от 100 до примерно 300 мс) связаны с саккадами, которые довольно велики (> 4°) — больше, чем размеры радиуса парафовеальной области. Это означает, что такие саккады не могут направляться сколь-нибудь детальной, или «фокальной», репре­зентацией объектов. Поэтому эти фиксации можно рассматривать как проявление низкоуровневого пространственного, или «амбьентного», модуса зрительного восприятия (аналогичного уровню С, или уровню «пространственного поля» Бернштейна). Напротив, продолжительные фиксации (более 300 мс) обычно предваряются и завершаются сравни­тельно небольшими саккадами. Эти саккады перемещают глаза внутри парафовеальной области, что облегчает детальное восприятие и поддер­жание непрерывного внимания. Этот модус обследования сцены может поэтому интерпретироваться как связанный с фокальной обработкой, по крайней мере, того типа, которая нужна для идентификации предметов и событий (уровень предметного восприятия D). Аналогичные сегмен­ты выделяются и при рассматривании сложных статичных изображений,

Рис. 3.23. Варианты фигур, восприятие которых, возможно, определяется характером реально или потенциально осуществляемых по отношению к ним движений.

но при этом (из-за отсутствия «растягивающих» интервалы между сак-кадами следящих движений) границы сегментов сдвинуты в область меньших длительностей фиксаций.

Один из традиционных вопросов в исследованиях восприятия со­стоит в том, в какой степени оно включает сенсомоторные компоненты и, возможно, определяется ими. Накопленные на этот счет данные до­вольно противоречивы. С одной стороны, имеется множество косвен­ных свидетельств влияния движения глаз и локомоции на восприятие. Об этом говорит, например, регистрация движений глаз при восприятии многозначных изображений (см. рис. 3.7,6.3и9.3). Обычно различным вариантам перцептивных интерпретаций в этом случае соответствуют несколько иначе расположенные узоры фиксаций, причем изменение характера движений глаз предшествует смене восприятия (Pomplun, Ritter & Velichkovsky, 1996). Хотя речь идет всего лишь о корреляцион­ных зависимостях, можно предположить, что с помощью частично на­ходящихся под произвольным контролем движений глаз мы научаемся управлять восприятием таких изображений.

Вероятным фактором здесь является внутренняя, идеомоторная активность, позволяющая нам предвосхищать реальные действия и движения. Хорошим примером служат так называемые «фигуры Коп-ферманн», показанные на рис. 3.23. В последовательности этих фигур возрастает вероятность восприятия объемной призмы, а не плоского изображения. Возможная причина состоит в том, что реальная призма может быть увидена как «А» только из определенной позиции полнос­тью обездвиженным наблюдателем. Поэтому предпочтение отдается двумерной интерпретации. В случае варианта «Б» становится возмож­ным двигаться относительно вертикали, и только вариант «В» снимает всякие ограничения на движения наблюдателя³³ .

Последний пример возможного влияния идеомоторики на воспри­ятие связан с восприятием походки в варианте исследования биологи­ческого движения (см. 3.1.2). Как показывают некоторые исследования, в подобных динамических конфигурациях мы почему-то легче узнаем себя, чем наших близких знакомых (Beardsworth & Buckner, 1978). Этот

³³ Это объяснение, очевидно, применимо и к другим аналогичным объектам, рассмот­
ренным нами выше (см. 3.3.1 и 9.3.2). 237

Рис. 3.24. Схематическое изображение, иллюстрирующее условия экспериментов с сим­метричными и параллельными движениями ладоней (по: Mechner, 2003).

результат трудно понять, если исходить из предположения о сугубо сен­сорной (афферентной) основе узнавания, ведь мы практически никогда не видим себя со стороны. Он, однако, становится ожидаемым, если до­пустить, что узнавание включает скрытое «проигрывание» наблюдаемых движений.

Нельзя сказать однако, что движения односторонне определяют характер восприятия. Имеются данные, демонстрирующие прямо об­ратную зависимость. Франц Мехнер из Института психологических ис­следований общества Макса Планка (Mechner, 2003) проанализировал недавно феномен более простого выполнения движений, симметрич­ных относительно оси тела. Так, если синхронно выполнять параллель­ные движения пальцами или ладонью со все большей скоростью (рис. 3.24А), то довольно скоро движения сбиваются и превращаются в сим­метричные (рис. 3.24Б). Если начать с симметричного движения, то спонтанного перехода к параллельному движению не происходит. Можно объяснить это симметричностью моторного оснащения тела — иннервация гомологичных мышечных групп проще, чем иннервация мышц, расположенных на противоположных сторонах ладони. Чтобы проверить это традиционное моторное объяснение, автор просил своих испытуемых повернуть одну из ладоней кверху и выполнять то же зада­ние (3.24В). В этом случае одновременная активация гомологичных мышц ведет к параллельному движению и можно было бы ожидать, что именно оно будет теперь лучше выполняться при высоких скоростях. Но предпочтительным по-прежнему оставалось визуально симметричное движение, хотя оно и было связано теперь с совершенно другой и, ка­залось бы, более сложной иннервацией³⁴ .

Интересны нейропсихологические данные о возможности поддержки и частичной реабилитации нарушенных моторных функций с помощью замены афферентации. Так, существенной компонентой локомоций яв­ляется их ритмическая организация во времени. Соответствующие «во-

³⁴ Можно предположить поэтому, что такие мануальные движения на самом деле пла­нируются не в координатах тела (уровень В), а в координатах внешнего, эгоцентрически

238 воспринимаемого пространства (уровень С, по Бернштейну).

L

дители ритма», возможно, локализованы или зависят от структур базаль-ных ганглиев. Бернштейн (1947) пытался помочь пациентам с сухоткой спинного мозга (tabes dorsalis), подменяя ритмическую временную орга­низацию недоступной им в полном объеме проприоцептивной инфор­мации ритмической организацией видимого окружения в пространстве. Согласно его сообщениям, некоторые их этих пациентов могут испыты­вать серьезные трудности при движении по ровной, оптически гомоген­ной поверхности, но относительно легко поднимаются по лестнице (!) — именно потому, как полагает Бернштейн, что в последнем случае опти­ческая информация, структурированная видом ступенек, становится эффективным источником «зрительной кинестезии» (см. 3.1.2). Ритми­ческая структура видимого окружения, по-видимому, как-то «перено­сится» на последовательность двигательных актов.

Эти идеи не получили в свое время должного развития, но очень по­хожие феномены были описаны недавно для пациентов с болезнью Пар-кинсона. В связи с этим для улучшения ходьбы пациентов предлагается использовать монтирующиеся на очковой оправе устройства расширен­ ной реальности (augmented reality — см. 3.3.2), позволяющие оптически совмещать образ окружения с координатной сеткой или соответствую­щими пространственно организованными стимулами (Riess, 1998).

В последнее время появились работы, направленные на компенса­цию нарушений локомоций за счет привлечения механизмов социаль­ной имитации. Японский исследователь Кори Мияке (Miyaké, личное сообщение, октябрь 2003) в поведенческих опытах установил, что два иду­щих рядом человека обычно начинают постепенно согласовывать ритм своих движений (см. также более раннюю публикацию этой группы ис­следователей — Miyaké, Miyagawa & Tamura, 2001). Чтобы использовать этот эффект для коррекции нарушений, Мияке разработал программную систему (виртуального робота — см. 9.2.3) под названием «Walkmate» — «идущий приятель». Система анализирует ритм и другие особенности по­ходки пациента и вычисляет оптимальную стратегию ее трансформации в относительно стабильную и симметричную (в смысле движений левой и правой ноги) динамическую структуру. Эти промежуточные ритмичес­кие «решения» предъявляются затем пациенту в форме акустических сигналов через наушники. Первые сообщения говорят о выраженном стабилизирующем походку эффекте использования подобного элект­ронного спарринг-партнера, в частности, у пациентов с болезнью Пар-кинсона. Конечно, и эти результаты еще должны получить независимую оценку с точки зрения надежности наблюдаемых эффектов.

Возвращаясь к общему вопросу о связи восприятия и моторики, мы хотели бы теперь рассмотреть некоторые новые данные, свидетельству­ющие о возможности совершенно неожиданного ответа на этот вопрос. Речь идет о группе экспериментов, в которых впервые была предприня­та попытка сравнить параметры восприятия объектов, как они отража­ются в нашем сознании, с тем, как они реконструируются по косвенным поведенческим признакам выполняемых нами двигательных актов (Milner & Goodale, 1995). Так, в целом ряде исследований последних лет

239

240

изучались особенности движений схватывания элементов конфигура­ций типа упоминавшейся выше фигуры Мюллера-Лайера (см. 2.3.2). При рассматривании этой фигуры (и других конфигураций, вызываю­щих так называемые оптико-геометрические иллюзии) возникает отчет­ливое восприятие различия физически равных элементов. Можно было бы ожидать, что это иллюзорное восприятие будет определять и особен­ности сенсомоторной активности. Видеорегистрация схватывания цен­тральных отрезков фигуры Мюллера-Лайера показала, однако, что рас­стояние между пальцами приближающейся к фигуре кисти не зависит от иллюзорной оценки и оказывается одинаковым. В одно и то же вре­мя наше зрительное восприятие информирует сознание о различии от­резков, а моторику — об их идентичности!

Аналогичная диссоциация была обнаружена в работах американ­ского психолога Дэниса Проффитта и его коллег (например, Creem & Proffitt, 1999). Проффитт исследовал субъективные оценки крутизны склона холмов (в изобилии встречающихся на юге штата Вирджиния, где он работает). Обычно, пытаясь «на глаз» определить угол наклона поверхности холма, мы переоцениваем его как минимум в 1,5—2 раза. Эта тенденция дополнительно усиливается, когда оценки делаются в состоянии выраженного утомления, например, сразу после многокило­метрового забега. Проффитт показал, что можно получить значительно более адекватные оценки, причем совершенно не зависящие от субъек­тивного состояния, если попросить испытуемых «на глаз» (но без зри­тельного контроля самих движений) установить рукой или ногой под­вижную платформу в положение, примерно равное по наклону поверхности холма.

Наиболее неожиданный результат этих замечательных своей про­стотой экспериментов состоял в том, что адекватность и стабильность сенсомоторных оценок сохранялась лишь до тех пор, пока испытуемые непосредственно смотрели на холм. Достаточно было попросить их-по­вернуться к холму спиной или на 5—10 секунд закрыть глаза, как и эти оценки начинали приобретать привычные утрированные формы. Таким образом, «восприятие для действия», по-видимому, не имеет собствен­ной памяти и в случае прерываний вынуждено опираться на данные имеющего доступ к памяти «восприятия для познания». Параметры восприятия, выявляемые при выполнении действий, тем самым, ско­рее соответствуют представлениям Гибсона и его последователей о прямом, не опосредованном знаниями и мышлением характере пер­цептивного отражения, тогда как более созерцательное «восприятие для познания» — с его зависимостью от фокального внимания, памя­ти и субъективных состояний сознания — лучше интерпретируется в рамках представлений о перцептивном образе как внутреннем когни­тивном конструкте (см. 9.3.3).

3.4.2 Уровни восприятия

В этой главе нами уже упоминалось множество разновидностей сен­сорно-перцептивных процессов, начиная с различных модальностей и субмодальностей. Некоторые из использовавшихся различений имели характер частично коррелирующих между собой дихотомических клас­сификаций большей или меньшей степени общности. По сегодняш­ний день в этих данных остается много неясных деталей, причем даже в знаниях об анатомической организации, казалось бы, вдоль и поперек изученной зрительной системы человека. Одним из наиболее удачных, на наш взгляд, является различение амбьентной и фокальной обработ­ки (см. 3.4.1). Это различение близко другим попыткам выделения двух уровней восприятия, таким как этапы локализации и идентификации, и несколько более специфично, чем классическое описание предвнима-тельной и внимательной фаз обработки, например, в «Когнитивной психологии» Найссера (см. 2.2.2). Оно может быть использовано для описания не только зрительного, но и как минимум слухового восприя­тия (Scott, 2005).

Остановимся на этих понятиях и стоящих за ними процессах под­робнее. Под «амбьентной обработкой» понимаются процессы глобаль­ной ориентации в пространстве и локализации объектов. По-видимому, такой характер имеет вся субкортикальная зрительная обработка, так как ограниченное количество нейронов не позволяет решать более сложную задачу идентификации объектов. Эти данные подтверждают предполо­жение Бернштейна о том, что примитивные формы восприятия про­странственного окружения связаны с субкортикальными структурами, в частности, базааьными ганглиями (стриатумом). Но перцептивная пере­работка пространственной информации существенна и для коры, где в этом отношении главным «специалистом» являются заднетеменные структуры (или так называемый «дорзальный поток» — см. 3.4.1 ). Эти же структуры вместе с премоторными отделами коры участвуют в реализа­ции того, что было названо выше восприятием для действия³⁵ .

Как мы только что видели, у восприятия, непосредственно вклю­ченного в действие, возможно, нет памяти в привычном смысле слова — оно функционирует в режиме «здесь и теперь»³⁶ . Иными словами, хотя

³⁵ Кроме того, накапливаются данные, что именно эти теменные структуры преиму­
щественно являются целью так называемых магноцеллулярных (см. 3.2.3) каналов, по­
зволяющих сравнительно быстро передавать зрительную сенсорную информацию о круп­
ных движущихся объектах (Le et al., 2002)

³⁶ Упоминание памяти «в традиционном смысле слова» обусловлено тем, что в послед­
ние годы обнаружено значительное число эффектов так называемой имплицитной памя­
ти, проявляющейся косвенно, по изменению параметров перцептивных и сенсомотор-
ных процессов. Отличие традиционной, эксплицитной памяти и имплицитного запоми­
нания будет подробно рассмотрено нами в одной из следующих глав (см. 5.1.3). Процес­
сы имплицитного запоминания лежат в основе многих форм перцептивного научения, в „ ..
частности, связанного с адаптацией к сенсорным искажениям (см. 3.4.3). Имплицитное

эти перцептивные процессы требуют определенного времени для их ре­ализации и точного тайминга, функционально они осуществляются как бы в «постоянном настоящем». Восприятие стабильного простран­ственного окружения также не связано с существованием сколько-ни­будь детального, удерживаемого в памяти образа объектов (см. 3.1.1). Вместо этого есть очень быстрый, требующий менее 100 мс процесс ло­кализации самих объектов. Такое отсутствие опоры на память можно объяснить двояко. С функциональной точки зрения «внешний мир — лучшая модель самого себя» (см. 9.3.2). С точки зрения нейроанатоми-ческих связей, перцептивная обработка в дорзальном потоке осуществ­ляется в структурах, удаленных от механизмов, обеспечивающих эксп­лицитное запоминание, то есть от височных долей и расположенного непосредственно под ними гиппокампа (см. 5.3.2).

Иначе обстоит дело с процессами фокальной, внимательной обра­ботки, ведущими к детальному восприятию и идентификации предме­тов. Эти процессы вовлекают в основном регионы височных долей, рас­положенные ниже и несколько спереди от теменных долей коры. Этот «вентральный поток» переработки информации, с одной стороны, контактирует с гиппокампом и его окружением, а с другой — со струк­турами, обеспечивающими восприятие и порождение речи (см. 7.1.1). Перцептивная обработка опирается здесь не только на сенсорную ин­формацию, но и на семантическую память и одновременно сама служит основой для формирования фиксируемых в памяти репрезентаций от­дельных ситуаций и эпизодов. Таким образом, вентральный поток ока­зывается идеальным субстратом для того, что было названо выше «вос­приятие для познания». Основные признаки двух зрительных систем приведены в табл. 3.3. Аналогичное разделение, как отмечалось, может быть проведено сегодня также по отношению к подсистемам слухового восприятия.

О связях височных долей с когнитивными механизмами говорят нарушения, возникающие при их поражениях, среди которых, наряду с апперцептивной агнозией (агнозия на форму или объектная агнозия — на­рушение узнавания предметов), встречаются также ассоциативная агнозия (неспособность семантически категоризовать предмет, форма которого, судя по зарисовкам, воспринимается), оптическая афазия (неспособность назвать предмет при сохранности практического знания о его примене­нии) и категориально-специфическая агнозия. В последнем случае речь

запоминание характерно также для аффективной информации (см. 5.3.2). Исследования восприятия боли свидетельствуют о том, что и в этом случае оценки интенсивности ощу­щений не опираются на процессы суммирования во времени. Хирургическая операция, продолжавшаяся лишь 6 минут, может, быть оценена как более болезненная, чем опера­ция, занявшая 66 минут, если некоторое одиночное пиковое состояние боли в первом случае оказалось выше, чем каждый из нескольких пиковых состояний и в целом более 242 высокий болевой фон во втором (Kahneman et al., 1993).

Таблица 3.3. Две зрительные системы — перечень контрастирующих признаков (по: \felichkovskyetal., 2005)

идет о нарушениях узнавания объектов, входящих в определенную се­мантическую категорию — инструментов, животных или хорошо знако­мых лиц. Подобные нарушения возникают при повреждении разных участков нижневисочных отделов коры.

Следует отметить, что некоторые из этих, связанных с поражения­ми височных долей, нарушений предметного восприятия частично компенсируются в ходе осуществляемых с ними действий. Наблюдения за пациентами с агнозией на форму показывают, что иногда они могут демонстрировать рудиментарное восприятие формы в ходе практичес­ких манипуляций с предметами. Так, при инструкции взять предмет, форму которого пациентка не в состоянии определить, она, тем не ме­нее, может иногда правильно адаптировать пальцы подводимой к пред­мету руки (Milner & Goodale, 1995). Такое различение формы (или, ско­рее, общих очертаний), однако, оказывается ограниченным, не позволяющим учитывать внутреннюю геометрию предмета (Dijkerman, Milner & Carey, 1998). Этот вопрос продолжает в настоящее время дис­кутироваться, так как теменные области, безусловно, в основном специ­ализированы на обследовании пространственного окружения и локали­зации объектов. В особенности структуры, расположенные в их верхних медианных зонах (близких к продольной борозде, разделяющей левое и правое полушарие), демонстрируют поданным функционального карти­рования мозга повышенную активацию при широком, «амбьентном» об­следовании окружения. Селективное — фокальное — внимание к дета-. лям, цвету и форме предметов вызывает подавление такой активации (Raichle, 1998).

243

Анализ случаев агнозии на форму показывает, что нарушения выс­ших форм восприятия оставляют относительно сохранными более эле­ментарные процессы пространственного восприятия. Интересно, что обратное скорее неверно — поражения затылочных долей часто ведут к массивным нарушениям восприятия формы и узнавания. Эти наруше­ния известны в нейропсихологической литературе как симулътаноагно- ' зия и синдром Балинта¹¹ . В всех этих случаях пациенты не могут интег­рировать отдельные детали в целостный образ и неспособны увидеть более одного объекта в относительно простой их комбинации (по прин­ципу «либо серп, либо молот» при восприятии старого советского гер­ба, включавшего изображения серпа и молота). Типичны, впрочем, как раз попытки угадать по отдельным деталям целое — пациент видит круглые дуги рукояток ножниц и заявляет, что видит очки. Видимый мир как бы распадается на отдельные детали. А.Р. Лурия оставил клас­сическое описание этих нарушений в эссе о «человеке с раздробленным миром», а один из наиболее ярких его последователей, американский нейропсихолог Оливер Закс описал в своих работах «человека, спутав­шего свою жену со шляпой» (проблемы этого пациента, правда, ослож­нялись также выраженной прозопагнозией, то есть нарушенным узнава­нием лиц — см. 3.3.1) .

Приведенные данные говорят об уровневых взаимоотношениях меж­ду механизмами восприятия пространственного положения (уровень С) и восприятия предметов (уровень D). Подобные взаимоотношения на­блюдаются при восприятии событий, когда развертывание познаватель­ной активности осуществляется в режиме «снизу вверх». В этих случаях говорят также об использовании непроизвольного внимания (см. 4.4.1). Но вовлечение механизмов восприятия в работу часто происходит в проти­воположном направлении, так сказать «сверху вниз» (или в порядке «об­ратной иерархии», reverse hierarchy — Hochstein & Ahissar, 2002). Это ти­пично для задач активного поиска, связанных, как принято говорить в психологии, с использованием произвольного внимания (см. 4.4.2). В чис­то временном аспекте работа с информацией об индивидуальном пред­мете (скажем, «будильник?») может предшествовать тогда процессам пространственной локализации («на ночном столике»). Пространствен­ный поиск может легко управляться и абстрактной семантической ин­формацией более высокого уровня Ε (например, при поиске «посуды»), а даже иметь ситуативно-творческий характер, включающий элементы мышления (уровень F — см. 8.4.3). Так, пытаясь найти «то, что можно по­ложить под проектор», можно значительно облегчить себе задачу, если

³⁷ У полностью здоровых людей резкое сужение размеров функционального поля зре­ния, или феномен туннельного зрения, наблюдается при высокой степени эмоционально­го стресса. Возможно, туннельное зрение объясняется связью дорзальной системы коры (и, следовательно, амбьентного восприятия) с базальными ганглиями, участвующими в 244 регуляции эмоций и стресса и крайне чувствительными к ним (см. 9.4.3).

догадаться, что любая достаточно толстая и раскрытая соответствующим образом книга легко послужит такой подставкой.

Различение уровней восприятия имеет большое практическое зна­чение и за пределами нейропсихологии. Поскольку в условиях слабой освещенности избирательно затрудняется идентификация предметов и событий, тогда как широкое амбьентное восприятие, связанное с ори­ентацией в пространстве и управлением собственными движениями, может оставаться относительно сохранным, у водителей возникает опасная иллюзия отсутствия каких-либо существенных изменений спо­собности управлять автомобилем в сумерках и скорость движения обыч­но не снижается. Если при этом внезапно возникает задана идентифика­ ции — тени, припаркованной машины или пешехода, водитель может не справиться с ее решением. Число аварий со смертельным исходом в су­мерках примерно в 4 раза больше, чем при дневном освещении. Харак­терно, что в этих условиях примерно 25% водителей, только что сбив­ших пешехода, утверждают, что вообще никого на дороге не видели³⁸ . Разделение двух уровней (или модусов) зрительной переработки инфор­мации справедливо рассматривается в прикладной психологии как «скрытый фактор-убийца», ответственный за высокий процент серьез­ных аварий в ночное время (Leibowitz, 1996).

В самое последнее время появились новые возможности лаборатор­ного исследования восприятия и поведенческих ответов на внезапную опасность. Этот вопрос имеет давнюю историю. На заре научной психо­логии Уильям Джеймс иллюстрировал восприятие опасности случаем внезапной встречи с медведем в лесу. Примерно в том же плане, но уже экспериментально один из основателей современной когнитивной ней­ропсихологии Дональд Хэбб исследовал реагирование высших приматов на змею. Конечно, в современном урбанизированном мире эти приме­ры носят скорее воображаемый характер. Большинство угрожающих нам опасностей имеют техногенное происхождение, и среди них выделяют­ся те, которые возникают при автомобильном движении. Достаточно сказать, что только на дорогах России ежегодно гибнет население сред­него по величине города, а США потеряли в автодорожных катастрофах больше людей, чем во всех войнах своей истории.

Для того чтобы экспериментально изучать поведение человека в си­туации опасности, нужно найти некоторый компромисс между вообра­жением и реальностью. Таким компромиссом является упоминавшаяся выше технология виртуальной реальности. В одном из экспериментов мы

³⁸ Надо сказать, что имеются два других фактора, вносящих вклад в эту статистику.
Прежде всего это утомление и сонливость, максимальные в предутренние часы (время,
называемое в голландском языке «собачей вахтой»). Еще одна причина связана с мета-
когнитивными процессами (см. 8.1.1). Пешеход на ночной дороге обычно лучше адаптиро­
ван к темноте, чем водитель, полноценной зрительной адаптации которого препятствует
подсветка приборов и яркая зона освещенности перед машиной. Тем не менее пешеходы,
по-видимому, полагают, что если они отчетливо видят движущийся автомобиль, то, по
крайней мере, столь же отчетливо их должен видеть и водитель.245

246

Рис. 3.25. Две потенциально опасные ситуации в экспериментах с поездками по вирту­альному городу А Перекресток со светофором, Б Пешеход на краю дороги (по" Velichkovsky et al, 2002b).

создали в нашей лаборатории условия, при которых можно было дли­тельное время «ездить» при дневном освещении по довольно реалисти­ческому виртуальному городу, время от времени попадая в различные непростые ситуации. Рис. 3.25 показывает два потенциально опасных эпизода — приближение к перекрестку со светофором (А) и пешехода, стоящего на краю дороги (Б). Каждая из подобных потенциальных опас­ностей могла внезапно превратиться в непосредственную угрозу, когда у самого перекрестка зеленый свет менялся на красный или же пешеход начинал быстро переходить дорогу. Кроме таких опасных событий, зри­тельное окружение испытуемых постоянно изменялось: в зависимости от скорости (то есть от нажатия ногой на соответствующую педаль) уси­ливалось или замедлялось оптическое «разбегание» видимой панорамы, по дорогам ездили другие автомобили (иногда по той же полосе," но на приличном расстоянии), а другие пешеходы двигались по пешеходным дорожкам независимо от дорожной ситуации.

Вся эта «жизнь» находилась под контролем нескольких связанных между собой компьютеров. Более того, миниатюрные телекамеры с вы­сокой скоростью и точностью непрерывно регистрировали движения головы и глаз водителя. Нас интересовало, как водитель и его глаза реа­гируют на оба класса опасных событий. Следующий вопрос состоял в том, насколько стабильными эти реакции остаются во времени. В самом деле, после классических работ психофизиолога E.H. Соколова (подроб­но изучившего ориентировочный рефлекс, возникающий в ответ на не­ожиданное изменение ситуации — см. 4.4.1) хорошо известно, что мно­гие реакции организма, связанные с ориентировкой в окружении, могут постепенно ослабевать и даже практически полностью угасать.

Чтобы ответить на эти вопросы, мы попросили 12 опытных водите­лей в течение 5 последовательных недель «ездить» по одному и тому же виртуальному маршруту. «Статические» компоненты окружения при этом оставались неизменными, все динамические события были более или менее случайными. Каждая такая поездка продолжалась примерно

-4-3-2-10

2 3 4 5

-4-3-2-1012345

Рис. 3.26. Изменение продолжительности зрительных фиксаций до, в момент и после возникновения опасного события в случаях успешного реагирования А. Красный свет светофора, Б Переходящий улицу пешеход (по. Velichkovsky et al., 2002b).

40 мин. Рис. 3.26 показывает динамику продолжительности зрительных фиксаций непосредственно до (4 фиксации), в момент (эта фиксация обозначена «0») и сразу после критического события во всех тех случа­ях, когда водители успешно тормозили или объезжали (эпизоды с пе­шеходом) опасность. Три горизонтальные линии соответствуют рефе­рентным (baseline) порогам 5, 50 и 95% средних продолжительностей фиксаций на различных участках поездок, не содержавших опасные эпизоды. Легко видеть, что оба класса критических событий вызывают мощную и единообразную реакцию удлинения фиксации, причем эта реакция совершенно не угасает со временем. Относительно продол­жительные фиксации после события (от +1 до +3) коррелируют с произ­вольными движениями, в данном случае нажатием на педаль торможения. Особенно интересны те чрезвычайно редкие случаи (< 1%), когда во­дители не успевают отреагировать на острую опасность, пересекая пере­кресток на красный свет (N = 12; рис. 3.27А) или проезжая сквозь иду­щего пешехода (N = 9; рис. 3.27Б). Эти ошибки не могут быть объяснены недостатком времени на принятие решения, так как скорость обычно была даже несколько ниже нормативных (и достаточных) 50 км/час. Нельзя их объяснить и различиями оптических условий — на самом деле, совершая ошибки, водители часто прямо смотрели на светофор или на пешехода. Поскольку число таких наблюдений было столь незна­чительным, традиционный статистический анализ был невозможен. Од­нако его вполне заменяет прямое сравнение с референтными пороговы­ми значениями: продолжительность фиксаций в момент опасности явно превышает порог 95%, особенно для более драматического эпизода с пешеходом. Единственное реальное отличие по сравнению с данными, когда водители правильно реагировали на опасность, состоит в том, что при ошибочных ответах критическому событию предшествуют две-три короткие фиксации, продолжительность которых оказывается на уров­не или ниже порога 5%.

247

-4-3-2-101 2 3 4 5

-4-3-2-1012345

248

Рис. 3.27. Продолжительность фиксаций до, в момент и после возникновения опасного события в случаях совершения ошибки:'А. Проезд перекрестка на красный свет; Б. На­езд на пешехода (по: Velichkovsky et al., 2002b).

Почему эти непосредственно предшествующие опасному событию фиксации ассоциируются с ошибками? Для ответа на этот вопрос нужно вернуться к рассмотренным выше данным о возможной связи между длительностью фиксации и уровнем обработки (см. 3.4.1). Фиксации, непосредственно предшествующие ошибкам, имеют дли­тельность порядка 200 мс и, следовательно, принадлежат сегменту ам-бьентного восприятия. В случае адекватных реакций фиксации перед критическим событием с их средней длительностью около 400 мс сви­детельствуют о фокальном, или внимательном, анализе ситуации. При­чина ошибок состоит, видимо, именно в переключении с фокальной на преимущественно амбьентную обработку. Такие переключения, могут кратковременно наблюдаться и при рассматривании картин Рембран­дта, но в условиях дорожного движения они дополнительно провоци­руются постоянными изменениями видимого окружения — появлением новых объектов, изменением их взаимного положения и т.д. Водители не успевают своевременно идентифицировать опасность, поскольку крити­ческие события случаются во время перцептивной обработки, задачей которой является нечто другое, прежде всего общая пространственная ориентация. Эти новые данные позволяют надеяться на возможность ранней диагностики эпизодов с высокой вероятностью ошибки и на ее использование для адаптивной технической поддержки водителя (см. 7.4.3).

3.4.3 Развитие и специализация восприятия

Исследования раннего онтогенеза восприятия относятся к числу наи­более увлекательных глав экспериментальной психологии, нейрофи­зиологии и философии. Длительное время именно философские пози­ции определяли характер ведущихся по этой проблеме дискуссий. Эмпирицисты, прежде всего Джордж Беркли, выдвинули тезис о пол­ной неорганизованности ранних сенсорных впечатлений младенца, которые упорядочиваются только в ходе их ассоциации с моторными ощущениями. Эта точка зрения особенно сильно повлияла на психо­логию. В 19-м веке ее разделяли Гельмгольц и Джеймс, который писал, что окружающий мир представляет собой для новорожденного «blooming boozing confusion» (читатели, знающие английский язык, могут попы­таться перевести это замечательное определение сами). Жан Пиаже — крупнейший специалист прошедшего столетия в области психологии развития — также по сути дела солидаризировался с данной точкой зре­ния. Он, в частности, высказал предположение, что до опыта двигатель­ных манипуляций с предметами у младенца нет их восприятия как не­которых объективных, независимых от него сущностей.

Во всех этих пунктах противоположной (и первоначально столь же малодоказательной) точки зрения придерживались представители на­правлений, тяготеющих к кантианскому рационализму (гештальтпсихо-логия) и к прямому реализму (экологический подход Гибсона). Фило­софским основанием для отрицания роли эмпирического, в частности двигательного, опыта в процессах восприятия были взгляды Канта на априорный, то есть существующий до всякого опыта характер наиболее общих категорий нашего рассудка, таких как пространство и время (см. 1.1.3). Когнитивные исследования восприятия впервые позволили про­верить справедливость этих взглядов на природу ранних перцептивных достижений.

При проведении подобных исследований приходится целиком опираться на косвенные, поведенческие и физиологические индикато­ры восприятия. Большое значение имеют также сравнительные, в том числе и нейрофизиологические эксперименты на животных. Все эти источники говорят о том, что сенсорные возможности новорожденного сильно редуцированы — очень низка острота слуха и зрения, нет вос­приятия цвета, нет и достаточной бинокулярной координации, которая развивается в течение первых 6 недель жизни³⁹ . Наконец, предельно ог­раниченными длительное время остаются сенсомоторные возможности,

³⁹ Тем не менее, по-видимому, возможна очень ранняя, в первые недели после рожде­
ния, имитация сенсомоторного поведения другого типа высовывания языка в ответ на
многочисленные показы языка взрослым. Считается, что в основе этой имитации может
лежать активность зеркальных нейронов, расположенных в нижних отделах премоторной
коры (см. 2.4.3). Эти результаты, как и вообще все результаты, полученные в исследова­
ниях с младенцами, требуют тщательной перепроверки. 249

так что, например, устойчивое схватывание предмета наблюдается на­чиная примерно с 4 месяцев. Вместе с тем, экспериментальные данные отнюдь не подтверждают тезис о полной неорганизованности самых первых восприятий. Напротив, вырисовывающаяся картина свидетель­ствует о поразительной перцептивной компетентности младенца уже в первые дни и недели жизни, особенно в отношении интермодального восприятия пространственного положения объектов.

В одном из экспериментов Джером Брунер и Барбара Козловска по­казывали младенцам в возрасте 3 недель на различном расстоянии яркие цветные предметы, которые отличались размером. Хотя в этом возрасте устойчивое схватывание объекта еще невозможно, исследователи обна­ружили повышенную моторную активность в плечевом поясе при предъявлении именно тех предметов, размеры и удаленность которых позволяли бы их схватить тремя месяцами позже. В другой известной работе был проведен анализ того, как младенцы этого же возраста реа­гируют на совпадающую и на противоречивую интермодальную инфор­мацию о пространственном положении. Если при приближении лица матери младенец слышал ее голос в совершенно другом направлении, это приводило к изменению обычно положительной эмоциональной ре­акции, о чем можно было судить по учащению ритма сердцебиений.